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），如图所示，测量时先调节输入的电压，使转换器空载时的输出电压为零

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），如图所示，测量时先调节输入的电压，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、质量为m ₀ 的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干，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。
（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，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）设计的电路图如图所示
 
（2）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将砝码放在转换器受压面上，记下输出电压U ₀
③将待测物放在转换器受压面上，记下输出电压U
则有：U ₀ =km ₀ g，U=kmg
由以上两式得
（3）可能出现的问题：待测物体的质量超过转换器的量程