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传感器及其工作原理
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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
网友投稿 2023-03-17 00:00:00 互联网
◎ 题目
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m
0
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U
1
；放上待测物体后电压表的示数为U
2
；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．
◎ 答案
（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
U
1
=km
0
g，U
2
=kmg
所以 k=
U
1
m
0
g
，m=
m
0
U
2
U
1
．
答：
（1）测量电路图如图．
（2）比例系数k为
U
1
m
0
g
，待测物体的质量m为
m
0
U
2
U
1
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【传感器及其工作原理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202303/433386.html
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