题目内容

17．苹果甜度的研究：某校的研究性学习小组通过研究发现了苹果的甜度和其电阻有一定关系，并初步得到了一种鉴别苹果甜度的方法．以下是该研究小组的研究过程和成果．请你在划线处完成填空，或根据提问作出问答．
（1）设计实验电路图．
我们知道干燥的苹果表面覆盖有一层绝缘的蜡质物． 可研究小组在探索中意外发现苹果的柄和苹果底部向内凹进的部分竟然是导电的．好象两个天然的电极．小明与另外三位同学各自设计了图1中甲、乙、丙、丁四个电路图（苹果的电阻用定值电阻R表示）．只有小明的实验设计是正确的，小明所用的电路图是乙图．另外三位同学连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P时，分别出现了下列三种异常现象：
（A）电流表示数由变化，电压表示数几乎为零
（B）电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变
（C）电流表烧坏
请你判断：按丙 图连接的电路中出现现象A．
（2）苹果电阻的测量．
请用笔线代替导线，在如图2中完成小明设计测量苹果电阻的实验电路．
（3）影响苹果电阻的因素．
有同学在研究中提出：苹果的电阻不仅与苹果的甜度有关，还可能与苹果的不规则形状有关．为此，他们共设计了三个实验方案．经过讨论选择了一种方案进行实验，并获得了苹果的电阻与苹果的形状关系不大的结论．你认为实验小组选择了哪种方案．
（A）对同一苹果外围进行不同程度的切削，发现电阻不变．
（B）选择相同甜度不同形状的苹果进行测量，发现电阻不变．
（C）改变滑动变阻器的阻值．使苹果两端的电压发生变化．发现电阻不变．方案：A．
（4）通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系．研究小组最终得到了糖的浓度和用16伏电源电压测量
苹果得到的电流关系图3．如果糖浓度达0.08克/毫升已感到甜了，那么用16伏电源电压测量苹果时获得
200微安的电流，这个苹果是甜（选填：“甜”或“不甜”）．图3是16伏电压下通过苹果的电流与果汁中糖浓度关系图．

分析 （1）电压表应与被测电路并联，电流表应串联在电路中，分析图示电路图，然后答题．
（2）电压表与滑动变阻器连线不完整，把电压表并联在苹果两端，滑动变阻器串联在电路中；连接实物图时，注意滑动变阻器的接法．
（3）根据影响苹果电阻的因素，本着操作方便、可行的原则，选择实验方案，并分析原因．
（4）根据坐标纸中所给数据，找出200μA所对应的糖浓度，根据糖的浓度判断苹果甜不甜．

解答 解：（1）由图甲所示电路图可知，电流表直接接在电源两端，闭合开关，电源被短路，电路图错误；
由图乙所示电路图可知，滑动变阻器与电阻（苹果）串联，电流表测电路电流，电压表测电阻（苹果）两端电压，电路图正确，小明利用图乙所示电路进行实验；
由图丙所示电路图可知，电压表与电流表并联，电压表被短路，电路错误，移动滑片时，电路电流发生变化，电压表示数不变，会出现A所示现象；
由图丁所示电路图可知，电压表串联在电路中，电路断路，电路错误；
（2）把电压表并联在苹果两端，滑动变阻器串联接入电路，要注意滑动变阻器应接上面的接线柱，电路图如图所示：

（3）由题意得，苹果的电阻与甜度有关，现在研究苹果电阻与苹果形状的关系，要保持苹果甜度不变；
A方案：这种方案能较好地控制苹果甜度这一因素对苹果电阻的影响，方便操作．
B方案：在理论上是可行的，但是可操作性较差，要得到甜度相同而形状不同的苹果是一件比较困难的事．
C方案：C方案的操作，不能研究苹果电阻与苹果形状的关系．综合分析可知，应选择A方案．
（4）由图象知，糖浓度为O.08克/毫升时，对应的电流为188μA，200μA电流对应的糖浓度大于O.08克/毫升；测出流过苹果电流为200微安时，这个苹果是甜的．
故答案为：（1）乙；丙；（2）如图所示；（3）A；（4）甜．

点评 此题考查了：探究苹果的电阻与哪些因素有关以及探究通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系，是一道探究性题目；认真审题，充分理解题意，是解题的关键．

练习册系列答案
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