Question

某校的研究性學習小組通過研究發(fā)現(xiàn)了蘋果的甜度和其電阻有一定關系，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）蘋果電阻的測量．
我們知道干燥的蘋果表面覆蓋有一層絕緣的蠟質物．可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凹進的部分竟然是導電的，好象兩個天然的電極．請用筆畫線代替導線，在圖中完成測量蘋果電阻的實驗電路．
（2）探究影響蘋果電阻的因素．
有同學在研究中提出：蘋果的電阻不僅與蘋果的甜度有關，還可能與蘋果的不規(guī)則形狀有關．為此，他們共設計了如下兩個實驗方案，經過討論選擇了一種方案進行實驗．你認為實驗小組選擇了哪一種方案，為什么？
（A）對同一蘋果外圍進行不同程度的切削，并測出加相同電壓下的電流；
（B）選擇相同甜度、不同形狀的蘋果進行測量，并測出加相同電壓下的電流；
該小組所選的方案為：______，選擇的原因是：______．
該小組用他們所選的正確方案進行了正確的實驗操作，發(fā)現(xiàn)，每次給蘋果加16V的電壓后，測出的電流表的示數(shù)都為145μA，則通過分析他們的實驗數(shù)據(jù)可以得出的結論是：______．
（3）探究通過蘋果的電流與蘋果汁中糖濃度的關系
研究小組用甜度不同的蘋果來進行實驗（實驗中所用的蘋果事先由專業(yè)人員測量出了甜度），每次都給蘋果加24V的電壓，測出通過蘋果的電流，最終得到了下表的實驗數(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在圖中畫出蘋果中的電流與其糖濃度的關系曲線．

②分析實驗數(shù)據(jù)可以初步得出的結論是：蘋果越甜，其電阻越______．
③請你根據(jù)圖象和表格中的數(shù)據(jù)，歸納出加24V電壓時，電流（用I表示，單位用μA）與糖濃度（用P表示，單位用mg/ml）的關系，用數(shù)學公式表達為______．如果糖濃度達80mg/ml已感到甜了，那么給蘋果加30V的電壓時，測量蘋果中獲得300μA的電流，這個蘋果是______（選填：“甜”或“不甜”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）電流表要和蘋果串聯(lián)，電流從正接線柱進負接線柱出；電壓表要并聯(lián)在蘋果兩端，電流從正接線柱進負接線柱出；滑動變阻器要“一上一下”．
（2）為了研究電阻是否與蘋果的形狀有關，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．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用描點法作出圖象；分析實驗數(shù)據(jù)然后得出實驗結論；
解答：解：（1）將電流表的正接線柱與滑動變阻器的又上接線柱相連，將電壓表的負接線柱與開關的右接線柱相連．
（2）由題意得，蘋果的電阻與甜度有關，現(xiàn)在研究蘋果電阻與蘋果形狀的關系，要保持蘋果甜度不變；
A方案：這種方案能較好地控制蘋果甜度這一因素對蘋果電阻的影響，方便操作．
B方案：在理論上是可行的，但是可操作性較差，要得到甜度相同而形狀不同的蘋果是一件比較困難的事．
在相同電壓下，測出的電流都相同，表明電阻相同，由此可知：蘋果的電阻與蘋果的形狀無關．
（3））①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上描出對應的點，然后用平滑的曲線把各點連接起來，得到圖象如圖所示．
②由實驗數(shù)據(jù)可知，在電壓一定的情況下，糖濃度越大即蘋果越甜時，電流越大，由歐姆定律可知，蘋果的電阻越�。�
③由數(shù)據(jù)知，糖濃度增大8mg?ml^-1，電流增大40μA；糖濃度增大14mg?ml^-1，電流增大70μA；糖濃度增大12mg?ml^-1，電流增大60μA等，在數(shù)字上電流增大值是糖濃度的5倍．則5（P-32）=I-10得：I=5P-150；
電阻一定，根據(jù)電流與電壓成正比：=，算出：I=240μA，代入I=5P-150，
240μA=5P-150，得出P=78mg/ml，由于78mg/ml＜80mg/ml，所以蘋果不甜．
故答案為：（1）電路圖如圖一所示；（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；
（3）①圖象如圖二所示；②��；③I=5P-150；不甜．
       
點評：本題難度較大．第一題要注意電流表、電壓表、變阻器的使用規(guī)則；第二題分析要采用控制變量的思想；第三題難度在于找出電流與糖濃度的關系．