Question

（9分）某同學(xué)為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(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)如下圖所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U．
現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器，質(zhì)量為m₀的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、開關(guān)及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上). 設(shè)計一個電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且可使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測量電路.
一位同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計的電路圖如下圖所示．他的設(shè)計能否滿足要求？為什么？

Answer 1

不能

試題分析：不能．因?yàn)樵谳斎攵瞬捎没瑒幼冏杵鞯南蘖鹘臃�，使得電力轉(zhuǎn)換器在空載時的輸出電壓不可能為零，并且在測量中，其輸入的電壓的調(diào)節(jié)范圍非常有限．設(shè)滑動變阻器的電阻范圍為0～R，電力轉(zhuǎn)換的等效電阻為R₀，電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，則根據(jù)歐姆定律可以求得電力轉(zhuǎn)換器輸入電壓的調(diào)節(jié)范圍時ER₀/（R+R₀）～E．該電路應(yīng)該采用滑動變阻器的分壓接法，如下圖所示，這樣在空載時，就可以通過調(diào)節(jié)使電力轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零，并且電力轉(zhuǎn)換器輸入的調(diào)節(jié)范圍是0～E，可以完全滿足題目的要求．

點(diǎn)評：要求學(xué)生能根據(jù)連線判斷出滑動變阻器的作用，同時理解兩種接法的不同之處及各自的優(yōu)點(diǎn)．