Question

19．在学习了传感器，大家开始动手探究压敏电阻的阻值随压力变化关系时，实验室备有下列实验器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）          B．电流表A_l（0.6A，内阻r₁=5Ω）
C．电流表A₂（0.6A，内阻r₂约为1Ω）    D．开关S，定值电阻R₀
（1）同学们设计了如图1所示的实验电路，请判断甲是电流表${A}_{1}^{\;}$，乙是电流表${A}_{2}^{\;}$．（填“A_l”或“A₂”）

（2）实验中发现测得甲、乙的读数分别为I₁和I₂，则压敏电阻此时的阻值为$\frac{{I}_{1}^{\;}{•r}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}{-I}_{1}^{\;}}$（用字母表示）．
（3）改变力的大小和方向，得到压敏电阻随压力变化的图象如图2所示，除观察到电阻R_x的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是当压力大小相等方向相反时，压敏电阻的阻值是相等的．
（4）定值电阻R₀的阻值应该选用B．
A．1Ω         B．5Ω          C．10Ω         D．20Ω

Answer 1

分析 本题（1）根据欧姆定律写出两电流表读数间关系即可求解；题（2）根据欧姆定律求出压敏电阻表达式即可；题（3）根据R-F图象关于R对称即可求解；题（4）根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最小电阻即可．

解答 解：（1）根据欧姆定律应有${I}_{乙}^{\;}$=${I}_{甲}^{\;}$+$\frac{{I}_{甲}^{\;}{•r}_{甲}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$，甲电流表的内阻应为确定值，所以甲是电流表${A}_{1}^{\;}$，乙是电流表${A}_{2}^{\;}$；
（2）根据欧姆定律应有${I}_{2}^{\;}$=${I}_{1}^{\;}+\frac{{{I}_{1}^{\;}r}_{1}^{\;}}{{R}_{x}^{\;}}$，解得${R}_{x}^{\;}$=$\frac{{I}_{1}^{\;}{•r}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}{-I}_{1}^{\;}}$；
（3）根据R-F图象可知两图线关于R对称，说明当压力大小相等方向相反时，压敏电阻的阻值是相等的；
（4）根据闭合电路欧姆定律可求出电路中的最小电阻应为$\frac{E}{{I}_{max}^{\;}}$=$\frac{3}{0.6}Ω$=5Ω，定值电阻起到保护电路的作用，所以定值电阻应选择B；
故答案为：（1）${A}_{1}^{\;}$，${A}_{2}^{\;}$；（2）$\frac{{I}_{1}^{\;}{•r}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}{-I}_{1}^{\;}}$；（3）当压力大小相等方向相反时，压敏电阻的阻值是相等的；（4）B

点评 应明确：①只要根据相应的物理规律解出的物理量也就能用实验来测量；②通过求出电路中需要的最小电阻来确定保护电阻阻值大小．