Question

某校研究性学习小组的同学，在网上浏览到一条信息：“微生物燃料电池”能利用土壤中的电解质获得电能，供给某种灯发光，如图一1所示，受此启发，他们用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”，并测出有一定的电压，如图-2．那么“土壤电池电压的大小与哪些因系有关？”他们提出了以下猜想：
猜想1：可能与铜片、锌片插入士壤的深度有关；
猜想2：可能与插人土壤的铜片和锌片之间的距离有关
为了验证猜想1，他们先在金属片上每隔2cm作好标记，再将铜片、锌片插人土壤中，保持它们之间的距离不变，改变两金属片插人土壤的深度，并记录相应的电压值，实验数据如下表：

锌片，铜片插入土壤深度cm	2	4	6	8	10	12
电压表示数V	0.6	0.61	0.63	0.66	0.69	________

（1）图-3是同学们最后一次测量时电压表的示数，请读出电压值，井填入上表空格中．
（2）请根据实验数据在图-4中作出图象．

（3）分析以上数据和图象，可以得出的初步结论是：________（写出一条即可）．
（4）他们利用以上装置验证猜想2时，实验中应控制________不变，改变________，并依次记录电压表的示数．

Answer 1

解：（1）根据两接线柱可以判断电压表使用的是0-3V的量程，电压表共分30格，所以每格表示0.1V，指针位于第7格，故读数为0.7V．
故答案为：0.7V．
（2）描出（2，0.6），（4，0.61），（6，0.63），（8，0.66），（10，0.69），（2，0.70）然后用光滑的线连接起来．

（3）根据表格，在土壤性质不变情况下，土壤电池电压随铜片和锌片插入土壤越深，电压越大，所以土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤的深度的增加而增大．
（4）用控制变量法进行分析，先将铜片和锌片置于较近距离，用电压表测出电压U₁，再分别增大两金属片间的距离同上做两次，分别测出电压U₂、U₃，比较U₁、U₂、U₃得出结论与猜想相同．
故答案为：铜片和锌片插入土壤深度不变，改变铜片和锌片距离．
分析：（1）根据电压表的接线和读数分析．
（2）利用数学的描点法绘出电压和深度的图象
（3）用控制变量法进行分析，根据表格，在土壤性质不变情况下，分析土壤电池电压随铜片和锌片插入土壤深度与电压的关系．
（4）铜片和锌片插入土壤的深度不变情况下，电压随铜片和锌片距离变化而变化的关系．
点评：本题为实验探究设计题，答题时应仔细读题，明白材料中的信息，再根据要求一步一步的解答．使用了控制变量法，会设计合理的实验步骤进行推理．