某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量,找到了一個(gè)力電子轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖5-3-16所示,測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U,現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè),電鍵及導(dǎo)線若干,待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量.
圖5-3-16
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路.要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫(huà)出完整的電路圖.
(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m.
(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題.
見(jiàn)解析
物體的重力G與質(zhì)量的關(guān)系是G=mg,重力在數(shù)值上等于靜止物體對(duì)水平支持物的壓力F.又題目所給的力電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力即U=kF.因此利用電壓表測(cè)出的電壓值可間接的測(cè)量物體的質(zhì)量.
(1)由于測(cè)量時(shí)要求輸入電壓的可調(diào)范圍盡可能大,所以測(cè)量電路的輸入端應(yīng)連成滑動(dòng)變阻器的分壓電路,輸出端要接電壓表,用以測(cè)量輸出電壓,測(cè)量電路如圖所示.
(2)測(cè)量步驟為:
①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零.
②將砝碼m0放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0,則U0=km0g,得k=U0/m0g.
③將待測(cè)物體放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U,測(cè)得U=kmg
代入k值得m=m0.
(3)力電轉(zhuǎn)換器作為一種測(cè)量裝置就有量程和零誤差問(wèn)題,所以實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題有:
①待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程;②因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè),電鍵及導(dǎo)線若干,待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量.
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路;
(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m;
(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題.
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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年陜西省五校高三第三次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量,找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測(cè)得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U,F(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。
(l)設(shè)計(jì)一個(gè)電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖。
(2)以下為簡(jiǎn)要的測(cè)量步驟,請(qǐng)將不完整處補(bǔ)充完整:
A.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零;
B.將 放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0;
C.將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U1;
(3)根據(jù)以上測(cè)量,可求出:比例系數(shù)k= ,待測(cè)物體的質(zhì)量m= 。
(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題: 。
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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三下學(xué)期期初檢測(cè)物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題
某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量,找到了一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U,現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫(huà)出完整的電路圖。
(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m。
(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題。
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