Question

（10分）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A_l（0．6 A，内阻r₁＝5Ω）

C．电流表A₂（0．6 A，内阻r₂约为1Ω）

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，请根据虚线框内电路图的设计，甲表选用________(填A_l或A₂)，乙表选用________(填A_l或A₂)。

（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，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。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＝______________。（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）Al， A2（2） （3） （4）B

【解析】

试题分析：（1）由于A1内阻确定，并且与待测电阻接近，与待测电阻并联，用来测出待测电阻Rx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