题目内容
（2005?深圳一模）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器．已知该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数k未知）．测量时先调节输入端电压，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（如图）、质量为m0的砝码、电压表（
）、滑动变阻器（
）、干电池（
）、电键（
）各一个；导线若干及待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．（1）请设计一个电路，要求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，在方框中画出完整的测量电路图．
（2）若调节输出电压为零后，放上砝码后电压表的示数为U1；放上待测物体后电压表的示数为U2；用在测量中得到的物理量求出比例系数k及待测物体的质量m．
分析：（1）要求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，变阻器采用分压式接法，画出满足要求的电路图；
（2）由题意，输出电压U与物体的质量成正比，分别得到电压表的示数为U1和U2时电压与质量的关系，即可求得k和物体的质量m．
（2）由题意，输出电压U与物体的质量成正比，分别得到电压表的示数为U1和U2时电压与质量的关系，即可求得k和物体的质量m．
解答：解：（1）滑动变阻器常用有两种接法：分压式和限流式，分压式调压范围，故要使电压的调节范围尽可能大，变阻器采用分压式接法，画出电路图如图所示
：
（2）根据题意：输出电压U与物体的质量成正比，则得
U1=km0g，U2=kmg
所以 k=
，m=
．
答：
（1）测量电路图如图．
（2）比例系数k为
，待测物体的质量m为
．
：（2）根据题意：输出电压U与物体的质量成正比，则得
U1=km0g，U2=kmg
所以 k=
| U1 |
| m0g |
| m0U2 |
| U1 |
答：
（1）测量电路图如图．
（2）比例系数k为
| U1 |
| m0g |
| m0U2 |
| U1 |
点评：本题考查了滑动变阻器的分压接法，要求学生能根据连线判断出滑动变阻器的作用．
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