Question

6．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应．已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A₁（0.6A，内阻r₁约为1Ω）
C．电流表A₂（0.6A，内阻r₂=5Ω） 
D．开关S，定值电阻R₀
①为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请将电流表A₂接入虚线框内并画出其中的电路图．
②在电阻R_x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A₁的读数为I₁，A₂的读数为I₂，则R_x=$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$（用字母表示）．

③改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图象如右上图所示．当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x=16-2F．（各物理量单位均为国际单位）．

Answer 1

分析 ①根据电流表A₂的内阻为确定值可知，应将其当做电压表使用，即应将A₂与待测电阻并联后再与电流表A₁联；
②根据串并联规律列式求解即可；
③通过观察两图线关于纵轴对称可知，反向压力相等时阻值不变；根据图象写出电阻R与压力F的函数表达式即可．
由于知道电流表A₂的阻值，所以用电流表A₂作为电压表使用，电流表A₁在干路上即可求出电阻R_x的阻值，根据图象的特点得出结论和求解函数关系．

解答 解：①由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻R_x，
知道电流表A₂的阻值，所以用电流表A₂作为电压表使用，电流表A₁在干路上，即可求出电阻R_x的阻值．
电路图的设计：

②根据串并联和欧姆定律得：I₁r₁=（I₂-I₁）R_x，
R_x=$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$
③从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，
由图象可得：R_x=16-2F
故答案为：①如上图所示；②$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$；③16-2F．

点评 应明确：①注意电流表的反常规接法：当电流表的内阻为确定值时，可将电流表电阻电压表使用；②灵活运用串并联规律解题．