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

 

【答案】

(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

 

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