半導體壓阻傳感器已經廣泛地應用於航空、化工、航海、動力和醫療等部門，它們是根據“壓阻效應”：就是某些固體材料受...

問題詳情：

半導體壓阻傳感器已經廣泛地應用於航空、化工、航海、動力和醫療等部門，它們是根據“壓阻效應”：就是某些固體材料受到外力後除了產生形變，其電阻率也要發生變化的現象．現用如圖1所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應，已知Rx的阻值變化範圍為幾歐到幾十歐，實驗室中有下列器材

A．電源E（3V，內阻約為1Ω）

B．電流表A1（0.6A，內阻r1=5Ω）

C．電流表A2（0.6A，內阻r2約為1Ω）

D．開關S，定值電阻（1）為了比較準確地測量電阻Rx的阻值，請根據圖1虛線框內電路圖的設計，*表選用    （填或A2），乙表選用  （填Al或A2）．

（2）在電阻Rx上加一個豎直向下的力F（設豎直向下為正方向），閉合開關S，記下電錶讀數，A1的讀數為I1，A2的讀數為I2，得Rx=（用字母表示）．

（3）改變力的大小，得到不同的Rx值，然後讓力反向從下向上擠壓電阻，並改變力的大小，得到不同的Rx值，最後繪成的圖象如圖2所示．當F豎直向下（設豎直向下為正方向）時，可得Rx與所受壓力F的數值關係是Rx=    ．（各物理量單位均為*單位）

（4）定值電阻R0的阻值應該選用    ．

A．1Ω              B．5Ω             C．10Ω         D．20Ω

【回答】

考點：        描繪小電珠的伏安特*曲線．

專題：        實驗題；恆定電流專題．

分析：  （1）測電阻阻值應測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，根據所給實驗器材與實驗原理作出實驗電路圖．

（2）根據實驗電路應用並聯電路特點與歐姆定律求出電阻阻值．

（3）分析圖示圖象，根據圖象特點分析答題．

（4）由歐姆定律求出電路最小電阻，然後求出保護電阻的阻值，再選擇保護電阻．

解答：  解：（1）測電阻阻值需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流，所給實驗器材沒有電壓表，可以用已知內阻的電流表A2與待測電阻並聯，測出電阻兩端電壓，另一個電流表A1串聯在電路中測電路電流，故*表用A1；乙表用A2；

（2）電阻兩端電壓U=I1r1，通過電阻的電流I=I2﹣I1，電阻阻值RX==；

（3）由圖2所示圖象可知，圖象具有對稱*，當正反向壓力大小相等時，對應的電阻阻值相等；

由圖象可知，電阻與壓力是一次函數關係，設為RX=R0+kF，

由圖象可知：R0=14Ω，把RX=5Ω，F=﹣4.5N代入關係式解得：k=﹣2，

則關係式為：RX=14﹣2F．

（4）電路最小總電阻為：R最小===5Ω，

則保護電阻阻值約為：R0=R最小﹣r=5﹣1=4Ω，

故選B．

故*為：（1）A1；A2；（2）；（3）當正反向壓力大小相等時，對應的電阻阻值相等；RX=14﹣2F；（4）B

點評：        伏安法測電阻原理時：用電壓表測出電阻兩端電壓，用電流表測出通過電阻的電流，然後由歐姆定律求出電阻阻值，當沒有電壓表而有已知內阻的電流表時，可以把電流表與待測電阻並聯，利用並聯電路電壓特點與歐姆定律測電阻兩端電壓．

知識點：串聯電路和並聯電路

題型：實驗,探究題