Question

【題目】CS史密斯在1954年對硅和鍺的電阻率與應力變化特性測試中發現，當受到應力作用時電阻率發生變化．這種由于外力的作用而使材料電阻率發生變化的現象稱為“壓阻效應”．壓阻效應被用來制成各種壓力、應力、應變、速度、加速度傳感器，把力學量轉換成電信號，半導體壓阻傳感器已經廣泛地應用于航空、化工、航海、動力和醫療等部門．某興趣小組在研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應時，找到了如圖所示器材（已知Rx的阻值變化范圍大約為幾歐到幾十歐）：

A．電源E（3V，內阻約為1Ω）
B．電流表A1（0.6A，內阻r1=5Ω）
C．電流表A2（0.6A，內阻r2約為1Ω）
D．開關S，定值電阻R0
（1）為了比較準確地測量電阻Rx的阻值，請根據所給器材畫出合理的實物連接圖（部分導線已畫出，電表A1、A2已標出）；
（2）在電阻Rx上加一個豎直向下的力F時，閉合開關S，A1的示數為I1 ， A2的示數為I2 ， 則Rx=（用字母表示）；
（3）Rx與壓力F的關系如圖l所示，某次測量時電表A1、A2的示數分別如圖2、圖3所示，則這時加在薄板電阻Rx上的壓力為 N．

Answer 1

【答案】
（1）

解：測電阻阻值需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，實驗給出兩個電流表，可以用已知內阻的電流表與待測電阻并聯，實驗可以不使用電壓表，測出電阻兩端電壓，另一個電流表串聯在電路中測電路電流，電路圖如圖所示：

（2）
（3）1.5
【解析】解：（1）測電阻阻值需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，實驗給出兩個電流表，可以用已知內阻的電流表與待測電阻并聯，實驗可以不使用電壓表，測出電阻兩端電壓，另一個電流表串聯在電路中測電路電流，電路圖如圖所示：

（2.）電阻兩端電壓U=I1r1 ， 通過電阻的電流I=I2﹣I1 ， 電阻阻值RX= = ；（3）由圖3所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數：I1=0.26A，由圖4所示電流表可知，其分度值為0.02A，示數為：I2=0.36A，
電阻阻值：Rx= = =13Ω，由圖2所示圖像可知，Rx=13Ω時壓力F=1.5N；
所以答案是：（1）電路圖如圖所示；（2） ；（3）1.5．