题目
如图所示为某种测量物体质量的装置示意图,AB为一均匀的滑动变阻器,总阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2 两个滑动头,P1 可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动。若P1 、P2间出现电压时,可通过电压传感器测量出该电压U的大小。所用弹簧受到外力的大小与形变量的比值恒为已知值k,托盘自身质量不可忽略,电源电动势为ε,内阻不计,当地的重力加速度为g。现用该装置测量待测物体的质量mx:(1)简要说明测量mx的步骤。(2)若电源内阻无法忽略,对上述方法的测量结果有何影响?(3)在电源内阻无法忽略且未知的情况下,可如何改进实验方案,测出准确的mx值?
答案:(1)a、不放物体时,先调节P2 ,使P2与P1在同一高度,从而使P1 、P2 间电压为零;b、放上待测物体后,从电压传感器测出此时P2、P1间的电压U;c、将数据代入mx=U。(3分) (2)使测量出的mx值偏小(2分)(3)放上待测物体,测出P2、P1间的电压示数为U后,保持P1不动,先移动P2至A端,测出此时的电压示数为U1,再移动P2至B端,测出此时的电压示数为U2,将数据代入mx=(2分)。