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某學生為了測量一個物體的質量，找到一個力電轉換器，該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數為k)，如圖5-19所示，測量時先調節(jié)輸入端的電壓，使轉換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U.

圖5-19

現有下列器材：力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個，開關及導線若干、待測物體(可置于力電轉換器的受壓面上).

請完成對該物體質量的測量：

(1)設計一個電路，要求力電轉換器的輸入電壓可調，并且使調節(jié)范圍盡可能大，畫出這一完整的電路(包括力電轉換器在內).

(2)簡要說明測量步驟，求出比例系數k，并測出待測物體的質量m.

解：(1)為了使輸入電路上的電壓可調節(jié)且調節(jié)范圍盡可能大一些，可以用滑動變阻器組成分壓電路.設計的電路圖如圖5-20所示.

圖5-20

(2)測量步驟與結果如下：

①閉合開關S，調節(jié)變阻器的滑片P，使力電轉換器的輸出電壓為零；②將質量為m0的砝碼放在力電轉換器的受壓面上，記下此時的輸出電壓U0；③取下砝碼，將待測物體放在力電轉換器的受壓面上，記下此時的輸出電壓U.

由以上測量可求出比例系數k及待測物體的質量m，

因為U0＝km0g，所以有：k=.

又由于U＝kmg，所以待測物體的質量為：m=m0.

練習冊系列答案
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某學生為了測量一物體的質量，找到一個力電轉換器，該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數為k），如圖1所示.測量時先調節(jié)輸入端的電壓，使轉換器空載時的輸出電壓為零，而后在其受壓面上放一物
現有下列器材：1個力電轉換器，1個質量為m0的砝碼，1只電壓表，1個滑動變阻器，1節(jié)干電池，一個開關及導線若干，1個待測物體（可置于力電轉換器的受壓面上）.
請完成對該物體質量的測量.
（1）設計一個電路，要求力電轉換器的輸入電壓可調，并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大，在圖中畫出完整的測量電路圖.
（2）簡要說明測量步驟，求出比例系數 ，并測出待測物體的質量 .
（3）請設想實驗中可能會出現的一個問題.

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（l）設計一個電路，要求力電轉換器的輸入電壓可調，并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測量電路圖。

（2）以下為簡要的測量步驟，請將不完整處補充完整：

A．調節(jié)滑動變阻器，使轉換器的輸出電壓為零；

B．將         放在轉換器上，記下輸出電壓U0；

C．將待測物放在轉換器上，記下輸出電壓U1；

（3）根據以上測量，可求出：比例系數k=       ，待測物體的質量m=       。

（4）請設想實驗中可能會出現的一個問題：                               。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學生用力電轉換器測量一物體的質量，該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數為k），如圖所示．測量時先調節(jié)輸人端的電壓，使轉換器空載時的輸出電壓為零；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U。

現有器材：力電轉換器、質量為m0的祛碼、電壓表、滑動變阻器、蓄電池各一個、電鍵及導線若干、待測物體（可置于力電轉換器的受壓面上），完成對物體質量的測量．
(1)該同學設計了下列（甲）、（乙）兩個電路．為了使力電轉換器的輸人電壓可調，并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大，應選______________電路．

(2)下圖是所用器材的實物示意圖．根據選用的電路圖，試在圖中用筆畫線代替導線，連接為進行測量的實驗電路．

（3）該同學的測量步驟為：
①調節(jié)滑動變阻器，使轉換器輸出電壓為零；
②將祛碼放在轉換器上，記下輸出電壓U0 ；
③將待測物放在轉換器上，記下輸出電壓Ul；
則比例系數k＝________________，待測物體的質量為：________________________。

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