水果电池原理

水果电池就是说在水果里面插入化学活性不同的金属，这样由于水果里面有酸性电解质，可以形成一个原电池。水果电池的的发电原理是：两种金属片的电化学活性是不一样的，其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子，由于产生了正电荷，整个系统需要保持稳定（或者说是产生了电场，电场造成下列结果），所以在组成原电池的情况下，由电子从回路中保持系统的稳定，这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关，（如果是要表达为一个函数关系的话，那么这个函数其实是和离子强度有关的而且还是定量关系，和离子浓度有定性的关系），在此情况下，如果回路的长度改变，势必造成回路的改变，所以也会造成电压的改变。在八年级物理下册第六章第二节动手动脑学物理中，包括了制作水果电池题目内容：两种不同的金属片放在酸碱盐的溶液中，就能成为一个电池，所用的金属片就是电池的正极和负极。实验过程在八年级物理下册第六章第二节动手动脑学物理中，包括了制作水果电池题目内容：两种不同的金属片放在酸碱盐的溶液中，就能成为一个电池，所用的金属片就是电池的正极和负极(1)请你试验一下，把铜丝和铁丝插到菠萝中，能不能成为一个水果电池?铜丝和铁丝哪个是正极?用电压表测量水果电池电压。(2)换用其他的不同金属或水果再做一个水果电池。在你做过的水果电池中，用哪两种金属、什么水果得到的电压最高?怎样利用水果电池获得更高的电压?关于水果电池，你还有什么发现?实验经过：收集到的水果：菠萝、苹果、猕猴桃收集到的金属：铜片、铝片、铁丝把铜片和铝片插入菠萝，就成一个水果电池。取两根导线，把他们的一端分别接在水果电池的两极，另一端分别接在电压表上，测量它的电压：发现：多汁的水果产生的电压比较高。问题1：把水果捣烂成果泥，电压是不是更高?猕猴桃捣烂成果泥后电压为：问题2：多汁的蔬菜，如西红柿是否产生的电压也较高?问题3：水果电池的电压较低，能不能产生更高的电压?方法1：把金属丝插得深一些。电压几乎不变，失败。方法2：把水果捏软一些，电压升高很小，失败。方法3：把几个水果电池串联，得到较高的电压，成功。可以根据需要串联不同个数的水果电池得到所需电压。实验在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中（如图所示）（1）小星作出如下猜想：猜想一：水果电池电压与水果种类有关猜想二：水果电池电压与两电极间距离有关猜想三：水果电池电压与两电极插入水果的深度有关为了验证上述猜想是否正确，小星设计了如下准备实验和记录的表格．①为验证猜想一，应做编号为2、5的实验；②为验证猜想二，应做编号为4、5的实验；③为验证猜想三，应做编号为1、3的实验．（2）小星又提出猜想四：水果电池电压与水果大小有关他将苹果依次切去一部分来做实验，并将数据记录如下：该实验说明水果电池电压与水果大小无关．考点：未来的理想能源．专题：控制变量法．分析：本题目结合水果电池电压的影响因素，考查对控制变量法的理解，即物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．解答：解：（1）①验证水果电池电压与水果种类关系时，应控制深度和间距相同，让种类不同，即选择2，5；②验证水果电池电压与两电极间距离关系时，应控制水果种类和深度相同，让间距不同，即选择4，5；③验证水果电池电压与两电极插入水果的深度关系时，应控制水果种类和间距相同，让深度不同，即选择1，3；（2）通过分析表格数据可知，当苹果大小变化时，电压基本不变，所以水果电池电压与水果大小无关；故答案为：（1）2，5；4，5；1，3；（2）水果电池电压与水果大小无关．点评：此类题目是结合相关的物理知识，考查了对物理方法的掌握情况．