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初中物理沪科版(2024)九年级全册第一节 电能的产生随堂练习题
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这是一份初中物理沪科版(2024)九年级全册第一节 电能的产生随堂练习题,共21页。试卷主要包含了单选题,填空题,简答题,实验题等内容,欢迎下载使用。
1.下列用电器工作时,消耗的电能主要转化为机械能的是( )
A.计算器B.电视机C.日光灯D.电风扇
2.下列不是利用电能的机器是( )
A.汽油机B.电饭煲C.电磁炉D.电水壶
3.小胡同学将生活中常见的例子与能量的转化联系起来,用线连接,其中连线错误的一组是( )
A.用磨刀石磨刀——机械能转化为内能
B.保温瓶的瓶盖蹦起——内能转化为机械能
C.电热水器工作——电能转化为内能
D.向上飞行的足球——势能转化为动能
4.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.给干电池充电时,将电能转化为化学能
5.如图同学用水果使小灯泡发光的方案中,哪种方案小灯泡最亮(水果电池的铜片正极、锌片为负极)( )
A.B.
C.D.
6.如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A.白天工作时,光电池板将化学能转化为电能
B.白天工作时,小风扇将电能转化为机械能
C.晚上工作时,蓄电池放电,将化学能转化为电能供照明灯使用
D.晚上工作时,照明灯将化学能转化为光能
7.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。关于图中的盐水电池,下列说法正确的是( )
A.锌片是该盐水电池的正极
B.该盐水电池两端的电压为2.5V
C.盐水中,电流方向是从铜片到锌片
D.导线ab中,自由电子的运动方向是从a到b
8.如图所示,几只水果提供的电足够点亮一组发光二极管,下列说法正确的是( )
A.水果在这里相当于用电器
B.发光二极管简称LED,它的两根引脚中较短的为正极
C.根据发光二极管可以判断该电路的电流方向
D.如果少串联一个水果,二极管将变亮
9.取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压是3V
C.电压表所用量程的分度值是0.5V
D.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
10.如图是电解溶液NaCl制备金属钠的装置示意图,下列有关判断正确的是( )
A.通过该装置可以将化学能转化为电能
B.工作时Cl﹣从铁电极向石墨电极定向移动
C.1min内在溶液有6C的Na+和6C的Cl﹣同时向相反方向运动,则溶液中电流大小为0.1A
D.电流方向从负极流出,流入铁电极
二、填空题
11.我们在连接电路时,开关应_______,通常电路的连接方式有两种,串联和并联,马路上的路灯同时亮,同时灭,它们的连接方式是_______,简单电路由电源,开关,导线和用电器组成,我们给充电宝充电时,充电宝相当于_______。
12.发电机是由______和______两部分组成的。
13.电动机:
(1)电动机是根据______在磁场中因______而发生转动的原理制成的,是将______转化为______的装置。
(2)电动机是由______和______两部分组成的。
(3)换向器的作用是每当线圈刚转过______时,能自动改变线圈中______的方向,使线圈连续转动。
14.LED灯是新型节能灯,它是由__________(选填“半导体”、“超导体”或“导体”)材料制成的。将一只LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,说明LED灯具有__________性;用手触摸发光的LED灯,发现它几乎不发热,是因为它主要将电能转化为__________能。
15.如图是城市的十字路口可移动的太阳能红绿灯。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时又能给蓄电池充电,则白天太阳能电池板将___________能转化为___________能,相当于___________(选填“用电器”或“电源”),在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作。
16.取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量电压,如图所示,锌片是水果电池的 ___________极,该水果电池的电压是 ___________V。
17.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为___________J,给手机充电是把电能转化为___________。
18.如图甲所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为______;若断开开关,电压表示数将______(选填A“变大”、B“变小”或C“不变”)。如图乙所示,两个水果组成电池可以使发光二极管发光,金属片A是水果电池______(选填A“正极”或B“负极”);将发光二极管正负极接线对调后,发光二电池的极管不发光,此时水果电池的正负极之间______(选填A“有”或B“没有”)电压。
三、简答题
19.如图所示,是一款家用电风扇,它有一个开关和两个可以控制风速的大、小挡位开关。
(1)开关短路会不会引起空气开关跳闸?
(2)电风扇与家里的电灯之间是串联还是并联的?
(3)电风扇工作时,主要发生了哪种能量间的转化?
20.如图所示为家庭常用的一款电水壶,其主要部件是发热底盘。请回答下列问题:
(1)电水壶工作时,发热底盘发热的原理是什么?
(2)电水壶的指示灯发光时发生了怎样的能量转化?
(3)电水壶的指示灯是个发光二极管,二极管主要是由什么材料制成的?
四、实验题
21.小明利用西红柿、铜片、锌片自制了水果电池,点亮了发光二极管,如图甲所示。在此基础上,小明进一步实验探究:小明选用同一个西红柿,用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极,使电极间距离和插入西红柿的深度相同,分别测出3组不同电极材料的西红柿电池的电压如下表所示。小明在上述实验中,探究的问题是:___________是否有关?
22.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的A金属片和B金属片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知:电池的电压为___________V。自由电荷的运动方向是从电压表到___________金属片(填A或B),盐水中电流在两金属片之间___________的方向流动(填A到B或B到A);增大A、B的面积,___________(选填“能”或“不能”)增大盐水电池的电压。(增大A、B的面积相当于并联一个同规格电源)
23.(1)周末,小马虎将一块铜片和锌片插入番茄中,制作了一个水果电池(如题图甲所示),然后将它与一个LED灯接到一起,LED灯发光了!于是,他想用电压表测量这个水果电池的电压大小(如图乙所示),则该水果电池的_______端为负极,小马虎读数时错把电压值读为4V,那么实际电压应为_______V;
(2)如题图所示是小海自制的几种水果电池的一种,可以让LED灯发光。在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变,测量两块极板之间的电压,结果如下表:
“水果电池”实现的是_______能转化为电能。根据表中数据及相关条件可知:“水果电池”电压与_______和_______有关;
(3)在选择水果电池的两极材料时,最好选择上表中的_______一组极板材料。
24.果含有果酸。如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究。
(1)在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用压表直接测量两块极板之间的电压,结果如下表:
分析实验数据可以得出:在上述条件下,从金属活动性顺序看,所选用的两块极板材料之间______越大,水果电池的电压越大;并且水果电池的电压还与______有关;
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜、锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制______不变。
25.学习了电学知识后小万对水果电池很感兴趣,他发现用不同水果做的水果电池的电压不同,喜欢探究的小万决定“探究水果电池的电压大小与什么因素有关”。首先,他对实验结果提出猜想:
猜想一:水果电池的电压大小与电极的材料有关;
猜想二:水果电池的电压大小与水果的种类有关。
(1)你认为水果电池的电压还与哪些因素有关,请你作出一个猜想______。
(2)开始实验时,闭合开关发现电压表的示数如图甲所示,则这个水果电池的正极是______ (选填“A”或“B”),电压表的示数为______V,此时电池将______能转化为电能。
(3)为验证猜想,小万在做实验时,控制其他条件不变的前提下改变水果的种类和电极的材料,得到的数据如下表:
为了验证猜想一,应选取______组实验进行比较,通过比较1、2、3、4组数据你得到的结论是______。
(4)我国每年电池消费量达140亿只,有一些城市已设立了废电池收购站,如图乙所示,其主要目的______。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
电极材料
铜和镁
铜和铝
铜和铁
电压U/V
1.62
0.95
0.46
极板材料
水果种类
两极板间的电压/V
铁﹣锌
铁﹣铜
铜﹣锌
苹果
0.55
0.60
0.95
梨
0.40
0.50
0.90
菠萝
0.50
0.55
1.00
橙
0.75
0.78
1.05
铁——锌
铁——铜
铜——锌
苹果
0.55伏
0.60伏
0.95伏
梨
0.40伏
0.50伏
0.90伏
橙
0.70伏
0.78伏
1.05伏
实验编号
电极材料
水果品种
电压/mV
1
锌
铜
菠萝
900
2
锌
铜
苹果
650
3
锌
铜
柑桔
850
4
锌
铜
西红柿
750
5
锌
铝
菠萝
650
6
锌
铝
苹果
450
18.1 电能的产生
一、单选题
1.下列用电器工作时,消耗的电能主要转化为机械能的是( )
A.计算器B.电视机C.日光灯D.电风扇
【答案】D
【解析】A.计算器在工作时,消耗的电能主要转化为光能,故A不符合题意;
B.电视机在工作时,消耗的电能主要转化为光能、声能,故B不符合题意;
C.日光灯在工作时,消耗的电能主要转化为光能,故C不符合题意;
D.电风扇在工作时,消耗的电能主要转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
2.下列不是利用电能的机器是( )
A.汽油机B.电饭煲C.电磁炉D.电水壶
【答案】A
【解析】A.汽油机是将燃料的化学能转化为机械能的机器,故A符合题意;
B.电饭煲是消耗电能产生热能的机器,故B不符合题意;
C.电磁炉是消耗电能产生热能的机器,故C不符合题意;
D.电水壶是消耗电能产生热能的机器,故D不符合题意。
故选A。
3.小胡同学将生活中常见的例子与能量的转化联系起来,用线连接,其中连线错误的一组是( )
A.用磨刀石磨刀——机械能转化为内能
B.保温瓶的瓶盖蹦起——内能转化为机械能
C.电热水器工作——电能转化为内能
D.向上飞行的足球——势能转化为动能
【答案】D
【解析】A.用磨刀石磨刀时,克服磨刀石和刀之间的摩擦做功,机械能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.保温瓶的瓶盖跳起,是瓶内的水蒸气的内能转化为瓶盖的机械能,故B正确,不符合题意;
C.电热水器工作时,消耗电能,转化为水的内能,故C正确,不符合题意;
D.向上飞行的足球的动能减小,重力势能增大,上升的过程是动能转化为重力势能的过程,故D错误,符合题意。
故选D。
4.下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.给干电池充电时,将电能转化为化学能
【答案】D
【解析】A.电饭锅工作时,将电能转化为内能,故A错误;
B.电风扇工作时,将电能转化为机械能,故B错误;
C.干电池给灯泡供电时,将化学能转化为电能,故C错误;
D.给干电池充电时,将电能转化为化学能,故D正确。
故选D。
5.如图同学用水果使小灯泡发光的方案中,哪种方案小灯泡最亮(水果电池的铜片正极、锌片为负极)( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由图可知,A选项中两个水果电池并联,B选项中两个水果电池串联,C选项中两个水果电池接法错误,D选项中小灯泡没有构成回路;当两个水果电池串联时总电压等于两个水果电池电压之和,电压最高,接入电路时,通过小灯泡的电流最大,由
P=UI
可知,小灯泡的实际功率最大,小灯泡最亮;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是( )
A.白天工作时,光电池板将化学能转化为电能
B.白天工作时,小风扇将电能转化为机械能
C.晚上工作时,蓄电池放电,将化学能转化为电能供照明灯使用
D.晚上工作时,照明灯将化学能转化为光能
【答案】C
【解析】A.白天工作时,光电池板将太阳能转化为蓄电池的化学能,故A不符合题意;
B.小风扇风力发电可以把风能转化为电能,风能属于机械能的一种,即将机械能转化为电能,故B不符合题意;
C.晚上工作时,蓄电池放电,将化学能转化为电能供照明灯使用,故C符合题意;
D.晚上工作时,照明灯主要将电能转化为光能,故D不符合题意。
故选C。
7.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。关于图中的盐水电池,下列说法正确的是( )
A.锌片是该盐水电池的正极
B.该盐水电池两端的电压为2.5V
C.盐水中,电流方向是从铜片到锌片
D.导线ab中,自由电子的运动方向是从a到b
【答案】D
【解析】A.由图知道,由于铜片与电压表的正接线柱相连,且电压表指针正偏,所以,铜片为盐水电池的正极,故A错误;
B.电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.5V,故B错误;
CD.电流的方向是从铜片流经电压表流向锌片,而自由电子定向移动方向与电流方向相反,所以锌片与电压表之间的导线中,自由电子的运动方向是从锌片流向电压表的负接线柱,则导线ab中,自由电子的运动方向是从a到b;而盐水中(电源内部)的电流的方向是由负极到正极,所以盐水中电流的方向是从锌片流向铜片,故C错误,D正确。
故选D。
8.如图所示,几只水果提供的电足够点亮一组发光二极管,下列说法正确的是( )
A.水果在这里相当于用电器
B.发光二极管简称LED,它的两根引脚中较短的为正极
C.根据发光二极管可以判断该电路的电流方向
D.如果少串联一个水果,二极管将变亮
【答案】C
【解析】A.水果用导线串联成的整体,在对外供电的过程中,将化学能转化为电能,相当于电源,故A错误;
B.发光二极管简称LED,它的两根引脚中较长的为正极,故B错误;
C.二极管具有单向导电性,所以根据发光二极管的亮灭可以判断该电路的电流方向,故C正确;
D.如果少串联一个水果电池,电压变小,电流减小,二极管将变暗,故D错误。
故选C。
9.取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压是3V
C.电压表所用量程的分度值是0.5V
D.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
【答案】D
【解析】A.图中电压表的指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连,其负接线柱与电源的负极相连,因此铜片为水果电池的正极,铁片为水果电池的负极,故A错误;
BC.由图知电压表的量程为,分度值为0.1V,则水果电池的电压为0.6V,故BC错误;
D.两节电池串联时,总电压等于各个电池电压之和,所以两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故D正确。
故选D。
10.如图是电解溶液NaCl制备金属钠的装置示意图,下列有关判断正确的是( )
A.通过该装置可以将化学能转化为电能
B.工作时Cl﹣从铁电极向石墨电极定向移动
C.1min内在溶液有6C的Na+和6C的Cl﹣同时向相反方向运动,则溶液中电流大小为0.1A
D.电流方向从负极流出,流入铁电极
【答案】B
【解析】A.电解溶液NaCl制备金属钠时,会消耗电能,电能转化为化学能,故A错误;
B.由图可知,石墨电板为靠近电源的正极,工作时Cl﹣从铁电极向石墨电极定向移动,故B正确;
C.1min内在溶液有6C的Na+和6C的Cl﹣同时向相反方向运动,则溶液中电流大小为
故C错误;
D.电流方向从正极流出,流入铁电极,故D错误。
故选B。
二、填空题
11.我们在连接电路时,开关应_______,通常电路的连接方式有两种,串联和并联,马路上的路灯同时亮,同时灭,它们的连接方式是_______,简单电路由电源,开关,导线和用电器组成,我们给充电宝充电时,充电宝相当于_______。
【答案】 断开 并联 用电器
【解析】[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
[2]马路上的路灯工作时互不影响,采用并联,同时亮,同时灭,是因为它们共用一个开关。
[3]我们给充电宝充电时,充电宝相当于用电器,消耗电能。
12.发电机是由______和______两部分组成的。
【答案】 定子 转子
【解析】[1][2]发电机主要由定子和转子两部分组成,工作时静止不动的部分叫定子,旋转的部分叫转子。
13.电动机:
(1)电动机是根据______在磁场中因______而发生转动的原理制成的,是将______转化为______的装置。
(2)电动机是由______和______两部分组成的。
(3)换向器的作用是每当线圈刚转过______时,能自动改变线圈中______的方向,使线圈连续转动。
【答案】 通电线圈 受力 电能 机械能 转子 定子 平衡位置 电流
【解析】(1)[1][2]实验表明:通电线圈在磁场中受力会发生转动,根据这一原理制成了电动机。
[3][4]电动机工组时,线圈通电转动,消耗电能,转化为机械能。
(2)[5][6]电动机是由线圈和磁体两部分组成的,磁体不动,叫定子,线圈在磁体中转动,叫转子。
(3)[7][8]为使通电线圈在磁体中连续转动,需要在线圈刚转过平衡位置时,改变线圈中的电流方向,从而改变其受力方向,这就是换向器的作用。
14.LED灯是新型节能灯,它是由__________(选填“半导体”、“超导体”或“导体”)材料制成的。将一只LED灯接在电池两端时不亮,对调电池正、负极后亮了,说明LED灯具有__________性;用手触摸发光的LED灯,发现它几乎不发热,是因为它主要将电能转化为__________能。
【答案】 半导体 单向导电 光
【解析】[1][2][3]LED灯是新型节能灯,它是由半导体材料制成的,将一只LED灯接在电池两端不亮,对调电池正负极后电流方向发生变化,此时灯亮了,说明LED灯具有单向导电性;用手试摸,点亮的灯几乎不发热,说明LED灯主要是将电能转化为光能。
15.如图是城市的十字路口可移动的太阳能红绿灯。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时又能给蓄电池充电,则白天太阳能电池板将___________能转化为___________能,相当于___________(选填“用电器”或“电源”),在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作。
【答案】 太阳 电 电源
【解析】[1][2]白天太阳能电池板给红绿灯供电,是太阳能转化为电能,多余的电能给蓄电池充电是电能转化为化学能。
[3]白天太阳能电池板将太阳能转化为电能,为电能供电,其作用相当于电源。
16.取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量电压,如图所示,锌片是水果电池的 ___________极,该水果电池的电压是 ___________V。
【答案】 负 0.4
【解析】[1]使用电压表时,电流应从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出;由图知,该水果电池的铜片与电压表的“+”接线柱相连,锌片与“﹣”接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此铜片为正极,锌片为负极。
[2]由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则该水果电池的电压为0.4V。
17.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为___________J,给手机充电是把电能转化为___________。
【答案】 3.6×104 化学能
【解析】[1]由表中数据知,完全充电时的电压为20V,电流为100mA,时间5h,该充电宝完全充满电时储存的电能为
W=UIt=20V×100×10﹣3A×5×3600s=3.6×104J
[2]给手机充电时,消耗电能得到了电池储存起来的化学能,即电能转化为化学能。
18.如图甲所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为______;若断开开关,电压表示数将______(选填A“变大”、B“变小”或C“不变”)。如图乙所示,两个水果组成电池可以使发光二极管发光,金属片A是水果电池______(选填A“正极”或B“负极”);将发光二极管正负极接线对调后,发光二电池的极管不发光,此时水果电池的正负极之间______(选填A“有”或B“没有”)电压。
【答案】 1V A A A
【解析】[1]由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压,已知此时电压表示数是1V,则灯L2两端的电压是1V。
[2]断开开关S,电源、灯泡L1、电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大,由于电压表电阻很大,电路中电流很小,灯泡L1不发光。
[3]图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,此时水果是这个电路里的电源,金属片A是水果电池的正极,金属片B是水果电池的负极,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
[2]现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为它的正负极接反了,说明二极管具有单向导电性,此时水果电池的正负极之间仍然有电压,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
三、简答题
19.如图所示,是一款家用电风扇,它有一个开关和两个可以控制风速的大、小挡位开关。
(1)开关短路会不会引起空气开关跳闸?
(2)电风扇与家里的电灯之间是串联还是并联的?
(3)电风扇工作时,主要发生了哪种能量间的转化?
【答案】(1)不会;(2)并联;(3)电能主要转化为机械能,少部分电能转化为内能
【解析】(1)电风扇开关短路时,相当于开关闭合,电风扇一直工作,但不会引起空气开关跳闸。
(2)电风扇与家里的电灯在工作时,互不影响,电风扇与家里的电灯之间是并联的。
(3)电风扇工作时会消耗电能,电能主要转化为机械能,少部分电能转化为内能。
20.如图所示为家庭常用的一款电水壶,其主要部件是发热底盘。请回答下列问题:
(1)电水壶工作时,发热底盘发热的原理是什么?
(2)电水壶的指示灯发光时发生了怎样的能量转化?
(3)电水壶的指示灯是个发光二极管,二极管主要是由什么材料制成的?
【答案】(1)电流热效应;(2)将电能转化为光能和内能;(3)半导体材料
【解析】(1)电水壶工作时,发热底盘发热,将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
(2)电水壶的指示灯发光时,消耗了电能,获得了光能和内能,故将电能转化为光能和内能。
(3)制造发光二极管的主要材料是半导体材料,具有单向导电性。
四、实验题
21.小明利用西红柿、铜片、锌片自制了水果电池,点亮了发光二极管,如图甲所示。在此基础上,小明进一步实验探究:小明选用同一个西红柿,用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极,使电极间距离和插入西红柿的深度相同,分别测出3组不同电极材料的西红柿电池的电压如下表所示。小明在上述实验中,探究的问题是:___________是否有关?
【答案】西红柿电池的电压与电极材料
【解析】电极材料不同,西红柿电池的电压不同,故探究的是西红柿电池的电压与电极材料是否有关。
22.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的A金属片和B金属片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知:电池的电压为___________V。自由电荷的运动方向是从电压表到___________金属片(填A或B),盐水中电流在两金属片之间___________的方向流动(填A到B或B到A);增大A、B的面积,___________(选填“能”或“不能”)增大盐水电池的电压。(增大A、B的面积相当于并联一个同规格电源)
【答案】 0.5 A B到A 不能
【解析】[1]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.5V。
[2][3]根据图示可知,因为A金属片与电压表的正接线柱相连,因此A金属片为盐水电池的正极;电流的方向是从A金属片到电压表正接线柱;而自由电子的移动方向与电流方向相反,所以自由电荷的运动方向是从电压表到A金属片;电流在两金属片之间的电流方向是B到A。
[4]增大A、B的面积相当于并联一个同规格电源,不能增大电源电压。
23.(1)周末,小马虎将一块铜片和锌片插入番茄中,制作了一个水果电池(如题图甲所示),然后将它与一个LED灯接到一起,LED灯发光了!于是,他想用电压表测量这个水果电池的电压大小(如图乙所示),则该水果电池的_______端为负极,小马虎读数时错把电压值读为4V,那么实际电压应为_______V;
(2)如题图所示是小海自制的几种水果电池的一种,可以让LED灯发光。在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变,测量两块极板之间的电压,结果如下表:
“水果电池”实现的是_______能转化为电能。根据表中数据及相关条件可知:“水果电池”电压与_______和_______有关;
(3)在选择水果电池的两极材料时,最好选择上表中的_______一组极板材料。
【答案】 锌片 0.8 化学 水果种类 极板材料 铜﹣锌
【解析】(1)[1]图中电压表的指针右偏,说明电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,则铜片为正极,锌片端为负极。
[2]由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.8V。
(2)[3]水果电池在工作时,消耗化学能,产生电能,故是将化学能转化为电能的过程。
[4][5]分别分析第二、三、四列数据,极板材料相同、水果种类不同,可见“水果电池”的电压与水果种类有关;分别分析第一、二、三、四行数据,极板材料不同、水果种类相同,电压不同;可见“水果电池”的电压与极板材料有关;由此可得:“水果电池”电压与水果种类和极板材料有关。
(3)[6]在选择水果电池的两极材料时,铜﹣锌间的电压最高,最好选择上表中铜﹣锌一组极板材料。
24.果含有果酸。如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究。
(1)在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用压表直接测量两块极板之间的电压,结果如下表:
分析实验数据可以得出:在上述条件下,从金属活动性顺序看,所选用的两块极板材料之间______越大,水果电池的电压越大;并且水果电池的电压还与______有关;
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜、锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制______不变。
【答案】 活动性差异 水果种类 两块极板之间的距离
【解析】(1)[1]横向比较,从表格中知,对于同一种水果,金属活动性的差异越大,产生的电压越大。
[2]对于不同的水果,同样的两种金属产生的电压不同,所以水果电池的电压还与水果种类有关。
(2)[3]选用一只橙子并用铜、锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,要保证其他变量不变,所以要控制两块极板之间的距离相同。
25.学习了电学知识后小万对水果电池很感兴趣,他发现用不同水果做的水果电池的电压不同,喜欢探究的小万决定“探究水果电池的电压大小与什么因素有关”。首先,他对实验结果提出猜想:
猜想一:水果电池的电压大小与电极的材料有关;
猜想二:水果电池的电压大小与水果的种类有关。
(1)你认为水果电池的电压还与哪些因素有关,请你作出一个猜想______。
(2)开始实验时,闭合开关发现电压表的示数如图甲所示,则这个水果电池的正极是______ (选填“A”或“B”),电压表的示数为______V,此时电池将______能转化为电能。
(3)为验证猜想,小万在做实验时,控制其他条件不变的前提下改变水果的种类和电极的材料,得到的数据如下表:
为了验证猜想一,应选取______组实验进行比较,通过比较1、2、3、4组数据你得到的结论是______。
(4)我国每年电池消费量达140亿只,有一些城市已设立了废电池收购站,如图乙所示,其主要目的______。
【答案】 水果电池的电压大小可能与两个金属片之间的距离有关 A 0.08 化学 1、5(2、6) 水果电池的电压大小与水果的种类有关 防止电池中的某些物质造成环境污染
【解析】(1)[1]据实际可知,我们还能猜想出,水果电池的电压大小可能与两个金属片之间的距离、金属片在水果中的深度等有关。
(2)[2][3][4]据电压表的使用可知,此时电压表的示数是负数,所以与电压表正接线柱相连的是负极,与电压表负接线柱相连的是正极,故B是电源负极,A是电源的正极;该电压表的分度值为20mV,指针指到0mV偏右第4小格处,所以此时的示数是80 mV,即0.08V;水果电池是将其内部的化学能转化为电能。
(3)[5]若想探究水果电池的电压与电极材料的关系,应该控制水果的种类相同,电极的材料不同,故可以选择1、5两次实验或2、6两次实验。
[6]通过比较1、2、3、4四次实验可知,电极是相同的,但水果的种类不同,水果电池的电压不同,即可得出水果电池的电压与水果的种类有关。
(4)[7]电池中含有许多重金属物质,如汞、铅等,如果把废电池四处乱扔,电池外壳锈蚀腐烂后有毒物质会污染环境,对人体的健康有很大的威胁,因此设立了废电池收购站。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
电极材料
铜和镁
铜和铝
铜和铁
电压U/V
1.62
0.95
0.46
极板材料
水果种类
两极板间的电压/V
铁﹣锌
铁﹣铜
铜﹣锌
苹果
0.55
0.60
0.95
梨
0.40
0.50
0.90
菠萝
0.50
0.55
1.00
橙
0.75
0.78
1.05
铁——锌
铁——铜
铜——锌
苹果
0.55伏
0.60伏
0.95伏
梨
0.40伏
0.50伏
0.90伏
橙
0.70伏
0.78伏
1.05伏
实验编号
电极材料
水果品种
电压/mV
1
锌
铜
菠萝
900
2
锌
铜
苹果
650
3
锌
铜
柑桔
850
4
锌
铜
西红柿
750
5
锌
铝
菠萝
650
6
锌
铝
苹果
450
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