Question

某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，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”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻R_x的压阻效应，已知R_x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（3 V，内阻约为1 Ω）
B．电流表A_l （0．6 A，内阻r₁＝5 Ω）
C．电流表A₂（0．6 A，内阻r₂约为1 Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
（1）为了比较准确地测量电阻R_x的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。
（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，得R_x＝______________（用字母表示）。
（3）改变力的大小，得到不同的R_x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R_x值。最后绘成的图像如图所示，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F竖直向下时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x＝______________。

（4）定值电阻R₀的阻值应该选用________________。
A．1 Ω     B．5 Ω    C．10 Ω     D．20 Ω

Answer 1

（1）

（2）（2分）
（3）压力反向，阻值不变（2分） （2分）
（4）B（2分）

解析试题分析：（1）由于A₁内阻确定，并且与待测电阻一接近，与待测电阻并联，用来测出待测电阻R_x两端的电压，用A₂测得的电流减去A1测得的电流就是流过待测电阻的电流，根据欧姆定律就可求出待测电阻的阻值了电路连接如图所示

（2）待测电阻一两端的电压，流过待测电阻的电流，因此待测电阻的阻值为；
（3）由于图象的对称性可知，加上相反的压力时，电阻值大小相等；图象与纵坐标的交点为16，当R=7时，对应的力为4.5N，因此函数表达式，
（4）整个回路总电流不能大于0.6A，而电动势为3V，因此总电阻应略大于5，而电源内阻约为1，因此定值电阻R₀的阻值应选5，即可保证电流不超过量程，也保证电流不太小，两块电流表读数准确
考点：伏安法测电阻