Question

某校的研究性學(xué)習(xí)小組通過研究發(fā)現(xiàn)了蘋果的甜度和其電阻有一定關(guān)系，并初步得到了一種鑒別蘋果甜度的方法．以下是該研究小組的研究過程和成果．請(qǐng)你在劃線處完成填空，或根據(jù)提問作出問答．
（1）蘋果電阻的測(cè)量．
我們知道干燥的蘋果表面覆蓋有一層絕緣蠟質(zhì)物．研究小組在探索中意外發(fā)現(xiàn)蘋果的柄和蘋果頂部向內(nèi)凹進(jìn)的部分竟然是導(dǎo)電的，好象兩個(gè)天然電極．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中完成測(cè)量蘋果電阻的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）探究影響蘋果電阻的因素．
有同學(xué)在研究中提出：蘋果的電阻不僅與蘋果的甜度有關(guān)，還可能與蘋果的不規(guī)則形狀有關(guān)．為此，他們共設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過討論選擇了一種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)小組選擇了哪一種方案，為什么？
（A）對(duì)同一蘋果外圍進(jìn)行不同程度的切削，并測(cè)出加相同電壓下的電流；
（B）選擇相同甜度、不同形狀的蘋果進(jìn)行測(cè)量，并測(cè)出加相同電壓下的電流；
該小組所選的方案為

A

；
選擇的原因是

A方案能較好地控制蘋果甜度

．
該小組用他們所選的正確方案進(jìn)行了正確的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)，每次給蘋果加16V的電壓后，測(cè)出的電流表的示數(shù)都為145μA，通過分析他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是

蘋果的電阻與蘋果的形狀無關(guān)

．
（3）探究通過蘋果的電流與蘋果汁中糖濃度的關(guān)系．
研究小組用甜度不同的蘋果來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)中所用的蘋果事先由專業(yè)人員測(cè)量出了甜度），每次都給蘋果加24V的電壓，測(cè)出通過蘋果的電流，最終得到了下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

電壓/V	24	24	24	24	24	24
電流/μA	10	50	120	180	240	320
糖濃度/（mg/ml）	32	40	54	66	78	94

①析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以初步得出的結(jié)論是：蘋果越甜，其電阻越

小

．
②請(qǐng)你根據(jù)圖象和表格中的數(shù)據(jù)，歸納出加24V電壓時(shí)，電流（用I表示，單位μA）與糖濃度（用P表示，單位mg/ml）的關(guān)系可表達(dá)為

I=5P-150

；如果糖濃度達(dá)80mg/ml已感到甜了，那么給蘋果加30V的電壓時(shí)，測(cè)量蘋果中有300μA的電流，這個(gè)蘋果是

不甜

（選填“甜”或“不甜”）．

Answer 1

分析：（1）電流表要和蘋果串聯(lián)，電流從正接線柱進(jìn)負(fù)接線柱出；電壓表要并聯(lián)在蘋果兩端，電流從正接線柱進(jìn)負(fù)接線柱出；滑動(dòng)變阻器要“一上一下”．
（2）為了研究電阻是否與蘋果的形狀有關(guān)，必須控制甜度相同，A方案能較好的控制蘋果的甜度相同．
在相同電壓下，測(cè)出的電流都相同，表明電阻相同．說明蘋果的電阻與蘋果的形狀無關(guān)．
（3）電壓相同時(shí)，隨著糖濃度的增加，電流在增大，表明電阻在變�。�
由表中數(shù)據(jù)分析可知，后一位的電流減去前一位的電流之差，總是后一位糖濃度減去前一位糖濃度的5倍．將每個(gè)糖濃度如果都乘以5的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)所乘的結(jié)果都比對(duì)應(yīng)的電流多150．
要判斷這個(gè)蘋果是甜還是不甜，必須算出它的糖濃度是多少．根據(jù)題意首先需將電壓是30V時(shí)的電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷菏?4V時(shí)的電流．根據(jù)電阻一定，電流與電壓成正比．24V是30V的

4

5

，所以它的電流是300μA的

4

5

，即240μA．然后根據(jù)上一問的電流與糖濃度關(guān)系，求出糖濃度．

解答：解：（1）將電流表的正接線柱與滑動(dòng)變阻器的又上接線柱相連，將電壓表的負(fù)接線柱與開關(guān)的右接線柱相連．
（2）A方案能較好地控制蘋果甜度，不同蘋果的甜度無法測(cè)量測(cè)量是否相同，所以應(yīng)選方案A；
在相同電壓下，測(cè)出的電流都相同，表明電阻相同．說明蘋果的電阻與蘋果的形狀無關(guān)．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：電壓相同時(shí)，隨著糖濃度的增加，電流在增大，表明電阻在變�。�
電流與糖濃度的關(guān)系可表達(dá)為：I=5P-150
電阻一定，根據(jù)電流與電壓成正比：

I

300uA

=

24v

30v

，算出：I=240μA
所以：240μA=5P-150，得出P=78mg/ml
由于78mg/ml＜80mg/ml，所以不甜．
故答案為：（1）
，
（2）A，A方案能較好地控制蘋果甜度，蘋果的電阻與蘋果的形狀無關(guān)；
（3）��；I=5P-150；不甜．

點(diǎn)評(píng)：本題有一定難度，考查了學(xué)生分析探究的能力，對(duì)于此類題目，熟悉探究性實(shí)驗(yàn)的流程和步驟是解題的關(guān)鍵．