某學生為了測量一物體的質量,找到一個力電轉換器,該轉換器的輸出電壓正比於受壓面的壓力(比例係數為k),如圖所示...
問題詳情:
某學生為了測量一物體的質量,找到一個力電轉換器,該轉換器的輸出電壓正比於受壓面的壓力(比例係數為k),如圖所示.測量時先調節輸入端的電壓。使轉換器空載時的輸出電壓為0;而後在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U。現有下列器材:力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、乾電池各一個、電鍵及導線若干、待測物體(可置於力電轉換器的受壓面上)。
請完成對該物體質量的測量。
(l)設計一個電路,要求力電轉換器的輸入電壓可調,並且使電壓的調節範圍儘可能大,在方框中畫出完整的測量電路圖。
(2)簡要説明測量步驟,求出比例係數k,並測出待測物體的質量m.
(3)請設想實驗中可能會出現的一個問題。
【回答】
(1)設計的電路圖如圖所示。
(2)測量步驟與結果:
①調節滑動變阻器,使轉換器的輸出電壓為零;
②將砝碼放在轉換器上,記下輸出電壓U0;
③將待測物放在轉換器上,記下輸出電壓U1;
由 U0=km0g,得k=U0/m0g 測得 U=kmg,所以m=m0U/U0。
(3)①因電源電壓不夠而輸出電壓調不到零;
②待測物體質量超出轉換器量程。
知識點:認識傳感器
題型:實驗,探究題