题目内容
某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（ 设比例系数为 k ），如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．
请完成对待测物体质量的测量．
（1）为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路．若去掉ab导线，能否达到设计要求？说明理由．
（2）简要说明按图电路进行测量的实验步骤，求出比例系数k，井写出待测物体的质量m与已知量、可测量之间的关系式．
分析：（1）由图可知，现在的接法是先将滑动变阻器全部接入，再将滑动变阻器的左侧电阻与力电转换器及电压表关联；而如果将ab撤去后，电路成了滑动变阻器与力电转换器串联；分析前后的变化可知能否满足要求；
（2）实验中应首先使受压面压力为零时，电压表输出为零；则将已知质量的砝码放在转换器上方，则可得出电压示数；换用待测物体则同样可读出示数，利用示数的比值可求得物体的质量．
（2）实验中应首先使受压面压力为零时，电压表输出为零；则将已知质量的砝码放在转换器上方，则可得出电压示数；换用待测物体则同样可读出示数，利用示数的比值可求得物体的质量．
解答：解：（1）ab接入电路时，滑动变阻器的左侧与转换器并联，则力电转换器的输入电压最小可以为零；最大可以为电源电压；测量范围较大；
而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；当滑动变阻器全部接入时电压最小；故使电压的范围变小；可能无法使转换器的输出为零，达不到实验要求；
（2）测量步骤：
①调节滑动变阻器，使输出电压为0；
②将砝码放在力电转换器上，记下输出电压U0；
③将待测物体放在转换器上，记下输出电压U1；
④根据根据进行数据处理：因U0=Km0g，则k=
；
同理U1=kmg；
则m=
=
；
而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；当滑动变阻器全部接入时电压最小；故使电压的范围变小；可能无法使转换器的输出为零，达不到实验要求；
（2）测量步骤：
①调节滑动变阻器，使输出电压为0；
②将砝码放在力电转换器上，记下输出电压U0；
③将待测物体放在转换器上，记下输出电压U1；
④根据根据进行数据处理：因U0=Km0g，则k=
| U0 |
| m0g |
同理U1=kmg；
则m=
| U1 |
| kg |
| U1m0 |
| U0 |
点评：本题考查了滑动变阻器的两种接法，要求学生能根据连线判断出滑动变阻器的作用，同时理解两种接法的不同之处及各自的优点．
练习册系列答案
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某学生为了测量一物体的质量mx，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k）．如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一个物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为mo的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上），请完成对该物体质量的测量．为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路．
某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）． 请在如图所示的方框内完成对该物体质量的测量．
