题目内容

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1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Al（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为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成图1虚线内电路图的设计．
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Rx=
I1r1
I2-I1
，
I1r1
I2-I1
，
（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．最后绘成的图象如图2所示，当F竖直向下时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=
16-2F
16-2F
．
④定值电阻R0的阻值应该选用
A
A
．
A．5Ω         B．10Ω            C．15Ω            D．20Ω
分析：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，再根据图象的特点得出结论和求解函数关系即可．
解答：解：（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：I1r1=（I2-I1）Rx，Rx=
I1r1
I2-I1
，
（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A．
故答案为：（1）如图所示；（2）
I1r1
I2-I1
；（3）Rx=16-2F；④A
点评：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．
练习册系列答案
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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1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（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表
A
 
1
（0.6A，内阻
r
 
1
=5Ω）
C．电流表
A
 
2
（0.6A，内阻约为1Ω）
D．开关S，定值电阻
R
 
0

（1）为了比较准确测量电阻
R
 
x
，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，
A
 
1
读数为
I
 
1
，
A
 
2
读数为
I
 
2
，得
R
 
x
=
I1r1
I2-I1
I1r1
I2-I1
（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，最后绘成图象如图2所示，除观察到电阻
R
 
x
的阻值随压力F增大而均匀减小外，还可得到的结论是
电阻与压力关系为一次函数
电阻与压力关系为一次函数
．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
=
16-2F
16-2F
．
某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”．现用如图甲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姆到几十欧姆，所用电源的电动势为3V．除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：
电压表V（量程为0～15V，内阻约为20kΩ，其读数用U表示）
电流表A1（量程为0～0.6A，内阻r1=5Ω，其读数用I1表示）
电流表A2（量程为0～0.6A，内阻约为6Ω，其读数用I2表示）
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（1）请完成电路图中虚线框内的部分，并用相应的符号标注元件；
（2）在电阻Rx上加一个砝码，闭合开关S，记下电表读数，可得Rx=
 
（用题目中给出的字母表示）；
（3）改变砝码的个数，得到不同的Rx值，再用弹簧测力计测得砝码的重力，绘成图象如图乙所示，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=
 
．

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1 Ω）

B．电流表Al （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Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。

（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。最后绘成的图像如图所示，除观察到电阻Rx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Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝______________。

（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

 

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1 Ω）

B．电流表Al （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 =5Ω  

（1）为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。

（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。最后绘成的图像如图所示，除观察到电阻Rx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Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝_____________________。

 

 

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