某學生為了測量一個物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(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18-7-4所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)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(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、滑動變阻器、干電池各一個，電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）.

圖18-7-4

請完成對該物體質(zhì)量的測量：

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

（2）簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m.

（3）設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)的問題.

見解析.


解析:

(1)設(shè)計的電路圖如下圖所示.

（2）測量步驟與結(jié)果如下：

①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，使力電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零.

②將質(zhì)量為m0的砝碼放在力電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)k及待測物體的質(zhì)量m

因為U0=km0g  所以有：k=U0/(m0g)

又由于U=kmg  所以待測物體的質(zhì)量為：m=.

(3)實驗中可能會出現(xiàn)的問題有：

①因電源電壓太小而輸出電壓調(diào)不到零.

②待測物體的質(zhì)量超過此力電轉(zhuǎn)換器的量程.

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

某學生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(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1所示.測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為零，而后在其受壓面上放一物
現(xiàn)有下列器材：1個力電轉(zhuǎn)換器，1個質(zhì)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(guān)及導(dǎo)線若干，1個待測物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）.
請完成對該物體質(zhì)量的測量.
（1）設(shè)計一個電路，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(shù) ，并測出待測物體的質(zhì)量 .
（3）請設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題.

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西省五校高三第三次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

某學生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(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。測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)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、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請完成對該物體質(zhì)量的測量。

（l）設(shè)計一個電路，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(diào)節(jié)滑動變阻器，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．將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；

（3）根據(jù)以上測量，可求出：比例系數(shù)k=       ，待測物體的質(zhì)量m=       。

（4）請設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)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(zhuǎn)換器測量一物體的質(zhì)量，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．測量時先調(diào)節(jié)輸人端的電壓，使轉(zhuǎn)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(zhì)量成正比的輸出電壓U。

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

(2)下圖是所用器材的實物示意圖．根據(jù)選用的電路圖，試在圖中用筆畫線代替導(dǎo)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(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器輸出電壓為零；
②將祛碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0 ；
③將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓Ul；
則比例系數(shù)k＝________________，待測物體的質(zhì)量為：________________________。

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