Question

10．某校的研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了蘋(píng)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(píng)果甜度的方法．以下是該研究小組的研究過(guò)程和成果．請(qǐng)你在劃線(xiàn)處完成填空，或根據(jù)提問(wèn)作出問(wèn)答．
（1）蘋(píng)果電阻的測(cè)量．

我們知道干燥的蘋(píng)果表面覆蓋有一層絕緣的蠟質(zhì)物．可研究小組在探索中意外發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果的柄和蘋(píng)果頂部向內(nèi)凹進(jìn)的部分竟然是導(dǎo)電的，好象兩個(gè)天然的電極．請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，在圖中完成測(cè)量蘋(píng)果電阻的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）探究影響蘋(píng)果電阻的因素．
有同學(xué)在研究中提出：蘋(píng)果的電阻不僅與蘋(píng)果的甜度有關(guān)，還可能與蘋(píng)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(guò)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(píng)果外圍進(jìn)行不同程度的切削，并測(cè)出加相同電壓下電流；
（B）選擇相同甜度、不同形狀的蘋(píng)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(píng)果甜度這一因素對(duì)蘋(píng)果電阻的影響．B方案在理論上是可行的，但要得到甜度相同而形狀不同的蘋(píng)果較困難
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(píng)果加16V的電壓后，測(cè)出的電流表的示數(shù)都為145μA，則通過(guò)分析他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：蘋(píng)果的電阻與蘋(píng)果的形狀無(wú)關(guān)．
（3）探究通過(guò)蘋(píng)果的電流與蘋(píng)果汁中糖濃度的關(guān)系
研究小組用甜度不同的蘋(píng)果來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)中所用的蘋(píng)果事先由專(zhuān)業(yè)人員測(cè)量出了甜度），每次都給蘋(píng)果加24V的電壓，測(cè)出通過(guò)蘋(píng)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在圖中畫(huà)出蘋(píng)果中的電流與其糖濃度的關(guān)系曲線(xiàn)．
②分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以初步得出的結(jié)論是：蘋(píng)果越甜，其電阻越�。�
③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，單位用μA）與糖濃度（用P表示，單位用mg/ml）的關(guān)系，用數(shù)學(xué)公式表達(dá)為I=5P-150．如果糖濃度達(dá)80mg/ml已感到甜了，那么給蘋(píng)果加30V的電壓時(shí)，測(cè)量蘋(píng)果中獲得300μA的電流，這個(gè)蘋(píng)果是甜（選填：“甜”或“不甜”）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)方案的選擇原則有兩條：能夠完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)；在都能完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的前提下，簡(jiǎn)單易操作．實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)要明確控制的物理量；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩方面分析．
②描畫(huà)電流與蘋(píng)果甜度之間的曲線(xiàn)按照“描點(diǎn)連線(xiàn)”的順序進(jìn)行；
③等量關(guān)系的確定，應(yīng)該在大量計(jì)算，對(duì)比計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上得出．判斷甜度大小，將已知的電流代入前面的表達(dá)式，得出甜度再分析．

解答 解：（1）已知蘋(píng)果的電阻與甜度有關(guān)．方案A中，對(duì)同一蘋(píng)果進(jìn)行切削，甜度不變，形狀不同；方案B中，兩個(gè)蘋(píng)果相比較，不僅形狀不同，甜度也不一定相同．不管蘋(píng)果形狀如何改變，在電壓一定時(shí)，通過(guò)蘋(píng)果的電流相同，所以蘋(píng)果的電阻與形狀無(wú)關(guān)．
（2）①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，隨甜度的增大，電流是不斷增大的，在電壓一定時(shí)，由公式R=$\frac{U}{I}$知，電阻減�。�所以結(jié)論是：蘋(píng)果甜度越大，電阻越�。�
②蘋(píng)果電流與甜度的關(guān)系圖線(xiàn)的作法，按照先找對(duì)應(yīng)點(diǎn)，再描點(diǎn)連線(xiàn)．
③不考慮電流、糖濃度的單位，從數(shù)量關(guān)系看，在第一組數(shù)據(jù)中，10=5×32-150；第二組數(shù)據(jù)中，50=5×40-150；第三組、第四組等等，都有此關(guān)系．所以電流與糖濃度的關(guān)系式為I=5P-150．
蘋(píng)果中的電流為300uA，即300=5P-150，解得P=90．查上表知，蘋(píng)果是甜的．
故答案為：
（1）A；  A方案能較好地控制蘋(píng)果甜度這一因素對(duì)蘋(píng)果電阻的影響．B方案在理論上是可行的，但要得到甜度相同而形狀不同的蘋(píng)果較困難
蘋(píng)果的電阻與蘋(píng)果的形狀無(wú)關(guān)；
（2）①��；
②電流與甜度關(guān)系圖線(xiàn)如右：

③I=5P-150；甜．

點(diǎn)評(píng) 此題主要來(lái)探究蘋(píng)果的電阻與哪些因素有關(guān)以及探究通過(guò)蘋(píng)果的電流與蘋(píng)果汁中糖濃度的關(guān)系，是一道探究性題目．