题目内容
13．把铜片和铁片插到菠萝中，就成为一个水果电池．（1）铜片和铁片哪个是正极？写出你的判断方法：可以把电流表或电压表的接线柱分别接在铁片和铜片，根据指针的偏转方向判断．
（2）换用其他的不同金属或水果再做一个水果电池．在做过的水果电池中，用哪两种金属做电极、用什么样水果得到的电压最高？某同学通过实验得到如表的实验数据：你的实验结论是用菠萝作为水果，用铜和铝作为电极的水果电池的电压最高．
| 电极 | 水果 | |||
| 正极 | 负极 | 菠萝 | 苹果 | 猕猴桃 |
| 铜 | 铝 | 0.2V | 0.1V | 0.08V |
| 铜 | 铁 | 0.1V | 0.05V | 0.06 |
| 铝 | 铁 | 0.02V | 0.01V | 0.05V |
①两金属片之间的距离有关；
②两金属片插入水果中的深度有关．
请你设计研究水果电池的电压与两金属片插入水果中的距离是否有关的实验．
要求：写出实验步骤两块金属片相距一定的距离插入西红柿，记下插入的深度，观察并记录电压表示数．改变两金属片间的距离，仍插入相同的深度，再观察并记录电压表示数．比较两次电压表示数的大小与距离的关系．
（4）如果设法用自制水果电池为小灯泡供电，为了使小灯泡的亮度明显一些，你可以怎样做？将几个水果电池串联起来对小灯泡供电（说出一点即可）．
（5）目前人们乱扔废旧电池的现象非常普遍．请你针对这种现象，给有关部门提出二条合理建议：回收废旧电池，回收废旧电池；垃圾分类处理．
分析 （1）可以把电流表或电压表的接线柱分别接在铁片和铜片，根据指针的偏转方向判断
（2）分析表格中的数据，得出用哪两种金属做电极、用什么样水果得到的电压最高；
（3）用控制变量法设计研究水果电池的电压与两金属片插入水果中的深度是否有关的实验；
（4）可把几水果电池串联起来，提高电压，从而增大电流，使灯泡亮一些．
（5）根据对电池处理方法的掌握分析答题．
解答 解：（1）由电流表或电压表的连接方法知，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出，故可把电流表或电压表接在水果电池两极，观察指针的偏转方向，从而确定出电池的正负极；
（2）从表是可以看出电压最高的是用菠萝作为水果，用铜和铝作为电极的水果电池的电压最高，为0.2V；
（3）探究电压与两金属片之间的距离的关系：两块金属片相距一定的距离插入西红柿，记下插入的深度，观察并记录电压表示数．改变两金属片间的距离，仍插入相同的深度，再观察并记录电压表示数．比较两次电压表示数的大小与距离的关系．
（4）为了使小灯泡的亮度明显一些，可以把把几水果电池串联起来，提高电压，从而增大电流，使灯泡亮一些．
（5）避免乱扔废旧电池可以：回收废旧电池；进行公德宣传；垃圾分类处理等
故答案为：（1）可以把电流表或电压表的接线柱分别接在铁片和铜片，根据指针的偏转方向判断；
（2）用菠萝作为水果，用铜和铝作为电极的水果电池的电压最高；
（3）两块金属片相距一定的距离插入西红柿，记下插入的深度，观察并记录电压表示数．改变两金属片间的距离，仍插入相同的深度，再观察并记录电压表示数．比较两次电压表示数的大小与距离的关系；
（4）将几个水果电池串联起来对小灯泡供电；
（5）回收废旧电池；垃圾分类处理．
点评 本题为实验探究设计题，答案不唯一，使用了控制变量法，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．
（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是a．
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上．从D1的圆心O处释放不同的带电粒子（初速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子的质量m、电荷量q、磁感应强度B、金属盒半径R，带电粒子的最大动能Ek随之改变．得到数据如下表：
| 次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
| 1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
| 2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
| 3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
| 4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
| 5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
②对于同一带电粒子，在不同的回旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象丙中的图线c表示．
如图所示，原长为L的软弹簧，上端固定，下端挂一个小重球，从位置A处释放时，弹簧长仍为L，小球从A运动到最低位置B的过程中，重力势能减小，弹性势能和动能增加．
（1）为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，物理学习研究小组（一）提出了如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关．
猜想二：物体下落的时间与物体的质量有关．
猜想三：物体下落的时间与物体下落的高度有关．
为验证猜想的正确性，小组同学用6个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
| 实验序号 | 材料 | 质量（g） | 下落高度（m） | 下落时间（s） |
| 1 | 铁球 | 50 | 10 | 1.43 |
| 2 | 铝球 | 50 | 10 | 1.43 |
| 3 | 铜球 | 50 | 10 | 1.43 |
| 4 | 铝球 | 50 | 15 | 1.75 |
| 5 | 铜球 | 80 | 20 | 2.02 |
| 6 | 铁球 | 80 | 10 | 1.43 |
②为了验证猜想二，应比较实验序号为1、6的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的质量无关（选填“有关”或“无关”）．
③为了验证猜想三，应比较实验序号为2、4的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体下落的高度有关（选填“有关”或“无关”）．
（2）物理学习研究小组（二）也对这个问题进行了研究，他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一 高度由静止开始下落，他们发现两者下落时间不相等，原因是：质量相等的铁球和纸团，纸团的体积大，受到的空气阻力较大
（3）图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象；则图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的四种图象中，正确的图象是C．
