Question

17．蘋果甜度的研究：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）設計實驗電路圖．
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)蘋果的柄和蘋果底部向內凹進的部分竟然是導電的．好象兩個天然的電極．小明與另外三位同學各自設計了圖1中甲、乙、丙、丁四個電路圖（蘋果的電阻用定值電阻R表示）．只有小明的實驗設計是正確的，小明所用的電路圖是乙圖．另外三位同學連接好電路后，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P時，分別出現(xiàn)了下列三種異�，F(xiàn)象：
（A）電流表示數(shù)由變化，電壓表示數(shù)幾乎為零
（B）電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)基本不變
（C）電流表燒壞
請你判斷：按丙 圖連接的電路中出現(xiàn)現(xiàn)象A．
（2）蘋果電阻的測量．
請用筆線代替導線，在如圖2中完成小明設計測量蘋果電阻的實驗電路．
（3）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，他們共設計了三個實驗方案．經(jīng)過討論選擇了一種方案進行實驗，并獲得了蘋果的電阻與蘋果的形狀關系不大的結論．你認為實驗小組選擇了哪種方案．
（A）對同一蘋果外圍進行不同程度的切削，發(fā)現(xiàn)電阻不變．
（B）選擇相同甜度不同形狀的蘋果進行測量，發(fā)現(xiàn)電阻不變．
（C）改變滑動變阻器的阻值．使蘋果兩端的電壓發(fā)生變化．發(fā)現(xiàn)電阻不變．方案：A．
（4）通過蘋果的電流與蘋果汁中糖濃度的關系．研究小組最終得到了糖的濃度和用16伏電源電壓測量
蘋果得到的電流關系圖3．如果糖濃度達0.08克/毫升已感到甜了，那么用16伏電源電壓測量蘋果時獲得
200微安的電流，這個蘋果是甜（選填：“甜”或“不甜”）．圖3是16伏電壓下通過蘋果的電流與果汁中糖濃度關系圖．

Answer 1

分析 （1）電壓表應與被測電路并聯(lián)，電流表應串聯(lián)在電路中，分析圖示電路圖，然后答題．
（2）電壓表與滑動變阻器連線不完整，把電壓表并聯(lián)在蘋果兩端，滑動變阻器串聯(lián)在電路中；連接實物圖時，注意滑動變阻器的接法．
（3）根據(jù)影響蘋果電阻的因素，本著操作方便、可行的原則，選擇實驗方案，并分析原因．
（4）根據(jù)坐標紙中所給數(shù)據(jù)，找出200μA所對應的糖濃度，根據(jù)糖的濃度判斷蘋果甜不甜．

解答 解：（1）由圖甲所示電路圖可知，電流表直接接在電源兩端，閉合開關，電源被短路，電路圖錯誤；
由圖乙所示電路圖可知，滑動變阻器與電阻（蘋果）串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表測電阻（蘋果）兩端電壓，電路圖正確，小明利用圖乙所示電路進行實驗；
由圖丙所示電路圖可知，電壓表與電流表并聯(lián)，電壓表被短路，電路錯誤，移動滑片時，電路電流發(fā)生變化，電壓表示數(shù)不變，會出現(xiàn)A所示現(xiàn)象；
由圖丁所示電路圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電路斷路，電路錯誤；
（2）把電壓表并聯(lián)在蘋果兩端，滑動變阻器串聯(lián)接入電路，要注意滑動變阻器應接上面的接線柱，電路圖如圖所示：

（3）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．
C方案：C方案的操作，不能研究蘋果電阻與蘋果形狀的關系．綜合分析可知，應選擇A方案．
（4）由圖象知，糖濃度為O.08克/毫升時，對應的電流為188μA，200μA電流對應的糖濃度大于O.08克/毫升；測出流過蘋果電流為200微安時，這個蘋果是甜的．
故答案為：（1）乙；丙；（2）如圖所示；（3）A；（4）甜．

點評 此題考查了：探究蘋果的電阻與哪些因素有關以及探究通過蘋果的電流與蘋果汁中糖濃度的關系，是一道探究性題目；認真審題，充分理解題意，是解題的關鍵．