Question

【题目】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（3 V，内阻约为1Ω）

B．电流表A1（0．6 A，内阻r1约为1 Ω）

C．电流表A2（0．6 A，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Rx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Rx＝______________（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，最后绘成的图像如上图所示．当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝__________．（各物理量单位均为国际单位）

(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

【答案】 ; ; B;

【解析】(1) 由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻Rx的阻值，由于知道电流表A1的阻值，所以用电流表A1的作为电压表使用，电流表A2连在干路上即可求出电阻Rx的阻值．电路图如图所示：

(2) 根据串并联和欧姆定律得：I2r2=（I1-I2）Rx，解得：；

(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：Rx=16-2F；

(4) 电路图知，当定值电阻过大，会使其分压过大，实验操作中会使电流表的示数过小，产生较大误差，故选用较小的定值电阻，故选B。

点晴：解决该题关键要熟练电路的串并联知识和欧姆定律的运用，能够把数学知识和物理问题结合求解。