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,這種由於外力的作用而使材料電阻率發生變化的現象稱為“...
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問題詳情:
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,這種由於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(電動勢3 V,內阻約為1 Ω)
B.電流表A1(0~0.6 A,內阻r1=5 Ω)
C.電流表A2(0~0.6 A,內阻r2≈1 Ω)
D.開關S,定值電阻R0=5 Ω
(1)為了比較準確地測量電阻Rx的阻值,請完成虛線框內電路圖的設計______.
(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所示,除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F的增大而均勻減小外,還可以得到的結論是________________________.當F豎直向下時,可得Fx與所受壓力F的數值關係是Rx=________.
【回答】
壓力方向改變,其阻值不變
【解析】
(1)由於題目中沒有電壓表,為了比較準確測量電阻,知道電流表 的阻值,所以用電流表作為電壓表使用,電流表 連在幹路上,即可求出電阻的阻值,電路圖的設計:
(2)根據串並聯和歐姆定律得:,得到:.
(3)從圖象上可以看出壓力方向改變,其阻值不變,其電阻與壓力關係為一次函數,由圖象可得:.
知識點:常見傳感器的工作原理及應用
題型:實驗,探究題