Question

【題目】某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻也會(huì)發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱(chēng)為“壓阻效應(yīng)”，現(xiàn)用如下圖所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室中有下列符合要求的器材。

A.電源（3V） B.電流表A1和A2（量程均為0~0.6 A，分度值均為0.02A）

C.開(kāi)關(guān)S D.保護(hù)電阻R（阻值未知） E.定值電阻R0（阻值已知）

（1）為了測(cè)量電阻Rx的阻值，請(qǐng)?jiān)趫D甲中虛線框內(nèi)補(bǔ)全電路圖；

（_______________）

（2）在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2，則Rx=_________（用字母表示）；

（3）下表記錄了在施加不同壓力F時(shí)所測(cè)得的Rx

F/N	0	1	2	3	4
Rx/Ω	10	8	6	4	2

請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中用描點(diǎn)法繪制出Rx與F的關(guān)系圖像，

（___________）

寫(xiě)出Rx與F的關(guān)系式為Rx=______.

（4）為了保證實(shí)驗(yàn)中電路安全，保護(hù)電阻R的阻值應(yīng)該選用_____________.

A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 5Ω

（5）平時(shí)我們忽略了電流表自身也有一定阻值這個(gè)事實(shí)，其實(shí)電流表相當(dāng)于一個(gè)能顯示流過(guò)自身電流的定值電阻，若考慮電流表A2自身電阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，上述操作所測(cè)得Rx的值比真實(shí)值_______（偏大/偏小/無(wú)影響）。

Answer 1

【答案】 10-2F D 偏小

【解析】

(1)[1]測(cè)電阻阻值需要測(cè)出電阻兩端電壓與通過(guò)電阻的電流，所給實(shí)驗(yàn)器材沒(méi)有電壓表，可以用已知定值電阻R0和電流表A2串聯(lián)后與待測(cè)電阻并聯(lián)，測(cè)出電阻兩端電壓，另一個(gè)電流表在電路中測(cè)電路中的總電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

(2)[2]由并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可知通過(guò)Rx的電流

Ix=I1-I2，

由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律得到Rx兩端的電壓

Ux=U0= I2R0，

Rx的阻值

Rx=；

(3)[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法繪制出Rx與F的關(guān)系圖像，如圖所示：

[4]由圖象可知，電阻與壓力是一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)為

Rx=R0+kF，

由圖象可知：

R0=10Ω，

把Rx=8Ω、F=1N，代入關(guān)系式解得：

k=-2，

則關(guān)系式為：

Rx=10-2F；

(4)[5]電路最小總電阻為：

R最小==5Ω，

故選B；

(5)[6]若考慮電流表A2自身電阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，R0與電流表A2的電阻串聯(lián)，由Rx=可知，分子計(jì)算時(shí)代入的是R0兩端的電壓，但實(shí)際電壓是等于R0與A2的電壓之和，即代入計(jì)算的分子偏小，而分母準(zhǔn)確，故計(jì)算出的Rx的阻值會(huì)偏小。