初中物理微专题-验证特殊电源的正负极实验 学案

这是一份初中物理微专题-验证特殊电源的正负极实验 学案，共4页。
设计方法判断特殊电源例如水果电池，自制化学电池等电源的正负极可选用多种器材和方法。例如利用电压表或电流表，根据电路中电表的偏转方向判断电流方向进而判断电源的正负极。也可以使用发光二极管，根据发光二极管的单向导电性进行判断。
1.使用电流表判断电源正负极时，如若电路中电流太小，电流表偏转不明显可换用灵敏电流计进行测量。
2.使用电压表判断电源正负极时，如果电压太小，电压表偏转不明显可将多节自制电池串联后共同测量。
3.使用二极管判断电源正负极时，电流从长针脚流入则为“正进负出”。
1．小明在家中找到一个发光二极管，但从外观上无法判断出正负极，请你帮他选择合适的器材，并设计一个实验方案判断出发光二极管的正负极。（温馨提示：注意实验的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论 。
2．在物理实践活动中，“创新”实验小组的同学们利用水果及金属片，各自制作了如图所示的水果电池。同学们交流发现，制作的水果电池的电压各不相同，于是猜想：水果电池电压的大小可能与水果种类、水果大小、金属片的种类、金属片插入水果深度、插入水果中金属片间的距离等因素有关。请你设计个实验方案，验证水果电池电压的大小与其中一个因素的关系。（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
3．小丽用拧檬制作了一个水果电池，她把拧檬切成两瓣，将铜片和锌片保持平行地插入拧檬中，这样水果电池就做好了，请你设计一个方案判断出铜片是水果电池的正极还是负极，要求写出所用器材、操作步骤和判断方法。
4．小阳同学在实验中用铜片和锌片插入柠檬中做成一个水果电池，如图所示，把它作为电源连入电路中时可以使一个发光二极管发光。现有上述柠檬电池、规格合适的发光二极管（具有单向导电性）、开关各一个，导线若干，请你设计一个实验，简要说明如何确定柠檬电池的正极是哪一个金属片。（可画图辅助说明，发光二极管的符号： ）
参考答案：
1． 发光二极管、开关、导线 将蓄电池、发光二极管、开关用导线串联 若二极管发光，则与电源正极相连的为二极管的正极；反之，为二极管的负极
【详解】（1）[1]要让二极管发光，需要电源提供电能，需要导线连接电路，需要开关控制电路，所以需要准备蓄电池、发光二极管、开关、导线。
（2）[2]二极管有单向导电性，只需要将二极管串联进电路即可，故只需将蓄电池、发光二极管、开关用导线串联。
（3）[3]因为二极管有单向导电性，电流必须从二极管的正极流入，二极管才会发光，所以可得实验结论：若二极管发光，则与电源正极相连的为二极管的正极；反之，为二极管的负极。
2． 铜片、锌片、导线、开关、电压表、相同种类但大小不同的水果 见解析 见解析
【详解】（1）[1]若探究水果电池电压与水果大小的关系时，应控制水果的种类、金属片插入水果的深度、金属片间的距离相同，水果的大小不同，应选用相同种类但大小不同的水果，故实验器材为：铜片、锌片、导线、开关、电压表、相同种类但大小不同的水果。
（2）[2]实验步骤：选择两个大小不同的同种水果，将铜片和锌片插入水果中，并保持铜片和锌片的距离以及它们在水果中的深度相同，分别用电压表测量铜片和锌片之间的电压，然后进行比较。
（3）[3]实验结论：若电压表的示数不相同，则表明水果电池电压的大小与水果大小有关；若电压表的示数相同，则表明水果电池电压的大小与水果大小无关。
3．见解析
【详解】器材：导线、电压表。
操作步骤：将电压表的两个接线柱分别连接在水果电池的两极上，其中铜片与电压表正接线柱相连，闭合开关后并迅速断开，观察指针的偏转方向。
判断方法：若指针向右偏转，则连接的电压表正接线柱的铜片为电池的正极：若指针向左偏转，则连接电压表正接线柱的铜片为负极。
4．见解析
【详解】根据发光二极管的单向导电性，如下图连接电路，闭合开关，如果二极管发光，则电源左端（铜片）为柠檬电池的正极；如果不发光，则右端（锌片）为柠檬电池的正极。