Question

【題目】某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也發(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)用如下圖所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)．已知Rx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1Ω）

B．電流表A1（0．6 A，內(nèi)阻r1約為1 Ω）

C．電流表A2（0．6 A，內(nèi)阻r2＝5Ω）

D．開關(guān)S，定值電阻R0

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

(2)在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F（設(shè)豎直向下為正方向），閉合開關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A1的讀數(shù)為I1，A2的讀數(shù)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(dāng)F豎直向下（設(shè)豎直向下為正方向）時(shí)，可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)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(yīng)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(zhǔn)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(jù)串并聯(lián)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(guān)系為一次函數(shù)，由圖象可得：Rx=16-2F；

(4) 電路圖知，當(dāng)定值電阻過大，會(huì)使其分壓過大，實(shí)驗(yàn)操作中會(huì)使電流表的示數(shù)過小，產(chǎn)生較大誤差，故選用較小的定值電阻，故選B。

點(diǎn)晴：解決該題關(guān)鍵要熟練電路的串并聯(lián)知識(shí)和歐姆定律的運(yùn)用，能夠把數(shù)學(xué)知識(shí)和物理問題結(jié)合求解。