Question

【題目】某些固體材料受到外力后除了產生形變，其電阻率也發生變化，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”．現用如下圖所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應．已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實驗室中有下列器材：

A．電源E（3 V，內阻約為1Ω）

B．電流表A1（0．6 A，內阻r1約為1 Ω）

C．電流表A2（0．6 A，內阻r2＝5Ω）

D．開關S，定值電阻R0

(1)為了較準確地測量電阻Rx的阻值，請將電流表A2接入虛線框內并畫出其中的電路圖 _____________ ．

(2)在電阻Rx上加一個豎直向下的力F（設豎直向下為正方向），閉合開關S，記下電表讀數，A1的讀數為I1，A2的讀數為I2，則Rx＝______________（用字母表示）．

(3)改變力的大小，得到不同的Rx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Rx值，最后繪成的圖像如上圖所示．當F豎直向下（設豎直向下為正方向）時，可得Rx與所受壓力F的數值關系是Rx＝__________．（各物理量單位均為國際單位）

(4)定值電阻R0的阻值應該選用________________．

A．1 Ω

B．5 Ω

C．10 Ω

D．20 Ω

Answer 1

【答案】 ; ; B;

【解析】(1) 由于題目中沒有電壓表，為了比較準確測量電阻Rx的阻值，由于知道電流表A1的阻值，所以用電流表A1的作為電壓表使用，電流表A2連在干路上即可求出電阻Rx的阻值．電路圖如圖所示：

(2) 根據串并聯和歐姆定律得：I2r2=（I1-I2）Rx，解得：；

(3) ）從圖象上可以看出壓力方向改變，其阻值不變，其電阻與壓力關系為一次函數，由圖象可得：Rx=16-2F；

(4) 電路圖知，當定值電阻過大，會使其分壓過大，實驗操作中會使電流表的示數過小，產生較大誤差，故選用較小的定值電阻，故選B。

點晴：解決該題關鍵要熟練電路的串并聯知識和歐姆定律的運用，能夠把數學知識和物理問題結合求解。