Question

某些固體材料受到外力后除了產生形變，其電阻率也要發生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發生變化的現象稱為“壓阻效應”．現用如圖1所示的電路研究某長薄板電阻

R

x

的壓阻效應，已知

R

x

的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實驗室中有下列器材：
A．電源E（3V，內阻約為1Ω）
B．電流表

A

1

（0.6A，內阻

r

1

=5Ω）
C．電流表

A

2

（0.6A，內阻約為1Ω）
D．開關S，定值電阻

R

0

（1）為了比較準確測量電阻

R

x

，請完成虛線框內電路圖的設計．
（2）在電阻

R

x

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，記下電表讀數，

A

1

讀數為

I

1

，

A

2

讀數為

I

2

，得

R

x

=______（用字母表示）．
（3）改變力的大小，得到不同的

R

x

值．然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的

R

x

值，最后繪成圖象如圖2所示，除觀察到電阻

R

x

的阻值隨壓力F增大而均勻減小外，還可得到的結論是______．當F豎直向下時可得

R

x

與所受壓力F的數值關系是

R

x

=______．

Answer 1

（1）由于題目中沒有電壓表，為了比較準確測量電阻

R

x

，
知道電流表

A

1

的阻值，所以用電流表

A

1

作為電壓表使用，電流表

A

2

連在干路上，即可求出電阻

R

x

的阻值．
電路圖的設計：

（2）根據串并聯和歐姆定律得：I₁r₁=（I₂-I₁）R_x，
R_x=

I1r1

I2-I1

（3）從圖象上可以看出壓力方向改變，其阻值不變，其電阻與壓力關系為一次函數，
由圖象可得：

R

x

=16-2F
故答案為：（1）如圖
（2）

I1r1

I2-I1

（3）電阻與壓力關系為一次函數，16-2F