Question

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6-2-7所示，测量时先调节输入端的电压，但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，电键及导线若干，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.

图6-2-7

图6-2-8

（1）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，在图6-2-8的方框中画出完整的测量电路图；

（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m；

（3）请设想实验中可能会出现的一个问题.

Answer 1

（1）如下图

（2）解析：测量步骤与结果：

①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零.

②将砝码放在转换器上，记下输出电压U₀.

③将待测物放在转换器上，记下输出电压U.由U₀=km₀g,得k=

测得U=kmg,所以m=.

（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零.

②待测物体质量超过转换器量程.