Question

【題目】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 ． 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)問題： .

Answer 1

【答案】
（1）

（2）B.將質(zhì)量為M0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0
（3）；
（4）“因電源電壓小而輸出電壓調(diào)不到零”或“待測(cè)物體的質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程”．
【解析】（1）根據(jù)“可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”可知：輸出端應(yīng)接電壓表．又根據(jù)“為了使輸入電路的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大”可知：必須用滑動(dòng)變阻器在輸入端組成分壓電路．設(shè)計(jì)的電路如圖所示．（2）測(cè)量步驟與結(jié)果：
A、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；
B、將質(zhì)量為M0的砝碼放在轉(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）由以上測(cè)量可知，U0=kM0G ， U1=kMG
得 ，所以（4）該實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問題有：①因電源電壓小而輸出電壓調(diào)不到零；②待測(cè)物體的質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程．
所以答案是：（1）電路圖如圖所示；

（2）B、質(zhì)量為M0的砝碼；（3） ； ；（4）“因電源電壓小而輸出電壓調(diào)不到零”或“待測(cè)物體的質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程”．