某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為k），如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U�，F(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。
（l）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測(cè)量電路圖。

（2）以下為簡(jiǎn)要的測(cè)量步驟，請(qǐng)將不完整處補(bǔ)充完整：
A．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；
B．將        放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；
C．將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；
（3）根據(jù)以上測(cè)量，可求出：比例系數(shù)k=      ，待測(cè)物體的質(zhì)量m=      。
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問題：                              。
（11分）
（1）設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。（3分）

（2）砝碼（2分）
（3），。（4分）
（4）①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零；
②待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程。
（2分，答出一個(gè)即可得2分）

試題分析：要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，力電轉(zhuǎn)換器末端應(yīng)該接一個(gè)電壓表。應(yīng)把砝碼先放在力電轉(zhuǎn)換器上，因?yàn)轫来a的質(zhì)量是已知的，用已知測(cè)量未知的質(zhì)量。輸出電壓與砝碼的重力或質(zhì)量成正比，則有；當(dāng)放上物體時(shí)，有。如果電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零或待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程等，都將會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程可能出現(xiàn)問題。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（9分）表格中所列數(shù)據(jù)是測(cè)量小燈泡U－I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
U（V）
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I（A）
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215

（1）分析上表內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)電路圖是圖      ；
（2）在方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U－I曲線。分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而              （填“變大”、“變小”或“不變” ）；

（3）如圖丙所示，用一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R和上述小燈泡組成串聯(lián)電路，連接到內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為3V的電源上。則流過燈泡的電流約為      A。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V，2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的U-I圖線，有下列器材供選用：
A電壓表（0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ）     B電壓表（0～10 V，內(nèi)阻20 kΩ）
C電流表（0～0.3 A，內(nèi)阻1 Ω）      D電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω）
E滑動(dòng)變阻器（5 Ω，1 A）           F滑動(dòng)變阻器（500 Ω，0.2 A）
①實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用______.為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________（用序號(hào)字母表示）。
②請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖，并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。

③根據(jù)U-I圖象，當(dāng)燈泡兩端所加電壓為3.2V時(shí)，電功率為    W

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少。某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn)，測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。
①他們應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？答：            

②實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料？答：        。
U（V）
0
0．40
0．60
0．80
1．00
1．20
1．50
1．60
I（A）
0
0．20
0．45
0．80
1．25
1．80
2．81
3．20
 ③把元件Z接入如右圖所示的電路中，當(dāng)電阻R的阻值為R1= 2時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.25A；當(dāng)電阻R的阻值為R2= 3.6時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.80A。結(jié)合上表數(shù)據(jù)，求出電源的電動(dòng)勢(shì)為____V，內(nèi)阻為____．（不計(jì)電流表的內(nèi)阻，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
④用螺旋測(cè)微器測(cè)得線狀元件Z的直徑如圖所示，則元件Z的直徑是____  mm。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（5分）在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測(cè)電阻絲的電阻約為5，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇：
A．電池組（3V，內(nèi)阻約1）
B．電流表（0—3A，內(nèi)阻約0.0125）
C．電流表（0—0.6A，內(nèi)阻約0.125）
D．電壓表（0—3V，內(nèi)阻約4 k）
E．電壓表（0—15V，內(nèi)阻約15 k）
F．滑動(dòng)變阻器（0—20，允許最大電流1A）
G．滑動(dòng)變阻器（0—2000，允許最大電流0.3A）
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器應(yīng)分別選取           、           和        ．（填寫儀器前字母代號(hào)）
（2）測(cè)電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測(cè)電阻在組成測(cè)量電路時(shí)，應(yīng)采用電流表       （選填“內(nèi)”或“外”）接法，測(cè)量值比真實(shí)值偏         （選填“大”或“小”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

電學(xué)實(shí)驗(yàn)（5分）
測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。
器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R′，電鍵K，導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=         ，r=          。（用I1，I2，U1，U2及R表示）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內(nèi)圓，如圖所示。此金屬材料質(zhì)量約為0.1～0.2 kg，長(zhǎng)約30 cm，電阻約為10 Ω。已知這種金屬的電阻率為。因管線內(nèi)徑太小，無法直接測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)以下器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量其內(nèi)徑。

A毫米刻度尺 　　         B螺旋測(cè)微器                 C電流表（600mA，10Ω）
D電流表（3A，0.1Ω）     E電壓表（3V，6kΩ）         F滑動(dòng)變阻器（2 kΩ，0.5A）  
G滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）  H直流穩(wěn)壓電源（6V，0.05Ω） I開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
（1）除待測(cè)金屬材料、A、B、E、H、I外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材還有      。（只填代號(hào)字母）
（2）畫出你設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖。
（3）用已知的物理常量（設(shè)長(zhǎng)度為，截面外邊長(zhǎng)為）和所測(cè)得的物理量，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑d的表達(dá)式            。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(10分）如圖是一同學(xué)測(cè)量某導(dǎo)電液體電阻率的實(shí)物連線圖.圖中均勻的長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)徑為d，里面充滿待測(cè)導(dǎo)電液體，玻璃管兩端各裝有一電極，電極距離為L(zhǎng).

(1) 根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中導(dǎo)電液體用電阻Rx表示。
（2）在接通電路前，為保證器材安全滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到最    端（填“左”或“右”）。
在電路調(diào)試時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)：閉合開關(guān)S1后，單刀雙擲開關(guān)S2接到a接點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為4.5 V、電流表示數(shù)為180μA；單刀雙擲開關(guān)S2接到b 接點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為4.6 V、電流表示數(shù)為164μA。正式測(cè)量時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，單刀雙擲開關(guān)S2應(yīng)接到    點(diǎn)（填“a”或“b”）。
(3)該同學(xué)正確完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該段液體的電阻R0，則該導(dǎo)電液體的電阻率的表達(dá)式為ρ=                (用R0、L、d等表示).

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

利用如圖所示的電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，提供的器材有：
待測(cè)干電池兩節(jié)，每節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)均約為 1.5V，內(nèi)阻均約為0.2W
直流電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻很大）
直流電流表A（量程0～0.6～3A，內(nèi)阻忽略不計(jì)）
定值電阻R0=4W；滑動(dòng)變阻器RP（阻值范圍0～20W，
允許最大電流2A）開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，把下邊的實(shí)物圖連接完整
(電流表量程必須選擇正確)

（2）某同學(xué)利用該電路完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器的滑片，電流表A保持一定的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)維持在2.4V左右。由此可判斷故障應(yīng)是           （填選項(xiàng)前的字母）
A．電流表A燒毀斷路
B．定值電阻R0斷路
C．滑動(dòng)變阻器RP滑片與電阻線之間斷開
D．滑動(dòng)變阻器的電阻線斷開
(3)故障排除后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄了幾組電壓表和電流表的示數(shù)如下表：利用表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖，請(qǐng)講各點(diǎn)繪圖


(4)請(qǐng)進(jìn)一步根據(jù)描出的圖得出兩節(jié)干電池總的電動(dòng)勢(shì)值為________V，干電池的總內(nèi)阻為__________W。

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