Question

某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”。現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻R_x的壓阻效應(yīng)，已知R_x的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：

A．電源E（3 V，內(nèi)阻約為1 Ω）

B．電流表A_l （0．6 A，內(nèi)阻r₁＝5 Ω）         

C．電流表A₂（0．6 A，內(nèi)阻r₂約為1 Ω）

D．開(kāi)關(guān)S，定值電阻R₀ =5Ω  

（1）為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻R_x的阻值，請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)。

（2）在電阻R_x上加一個(gè)豎直向下的力F（設(shè)豎直向下為正方向），閉合開(kāi)關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A₁的讀數(shù)為I₁，A₂的讀數(shù)為I₂，得R_x＝______________（用字母表示）。

（3）改變力的大小，得到不同的R_x值，然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的R_x值。最后繪成的圖像如圖所示，除觀察到電阻R_x的阻值隨壓力F的增大而均勻減小外，還可以得到的結(jié)論是_______________________。當(dāng)F豎直向下時(shí)，可得R_x與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是R_x＝_____________________。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）如圖所示

 

（2） （3）壓力反向，阻值不變  16-2F

【解析】

試題分析：1）利用伏安法測(cè)量電阻阻值，但所給器材缺少電壓表，可以用內(nèi)阻已知的電流表A₁代替，另一個(gè)電流表A₂測(cè)量電流。2）電阻兩端電壓為u_x=I₁r₁，流經(jīng)的電流為I_x=I₂-I₁，電阻R_x=；3）由圖可知，圖像是一次函數(shù)圖線，即R_x=kF+b，k=△R_x/△F=9/4.5=2,b=-16,則有R_x= 16-2F；從圖可知，由于圖線的對(duì)稱，不管力F方向如何增加，R_x均線性減小。

考點(diǎn)：本題考查伏安法測(cè)量電阻、對(duì)圖像的分析能力。