这是一架应用杠杆平衡条件制作的只需要一个砝码的天平,所用砝码是实验室里常见的质量为50g的钩码,用细线挂在右侧横梁上,调节天平至水平位置平衡(如图甲所示).测量时只需移动细线在横梁上的位置使横梁平衡,由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接
表示物体的质量.
(1)将下列测量物体质量的几个主要步骤按正确的顺序写出来(只填写序号)________
a.将悬挂钩码的细线移到0刻线.
b.将天平放在水平台面上.
c.将待测物体放在天平的置物盘上.
d.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记.
e.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记.
(2)为了确定横梁上的刻度,在置物盘中放置一个50g的砝码,移动悬挂钩码的细线使横梁平衡(如图乙所示).请在图21甲的横梁标尺上标出50g、150g二个刻度.
(3)将一石块放在置物盘上,移动悬挂钩码的细线使横梁平衡(如图丙所示).这个矿石的质量是________g.
试题答案
解:(1)简易天平的使用步骤:
b.将天平放在水平台面上.
a.将悬挂钩码的细线移到0刻线.(相当于游码回零)
d.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记.(相当于移动平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置)
c.将待测物体放在天平的置物盘上.(相当于左盘放物体)
e.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记.(相当于增减砝码或移动游码使天平重新平衡)
(2)甲图,天平在水平位置平衡,所以,m盘gl左=m码gl0,
乙图,当左盘中放50g物体时,天平在水平位置平衡,
所以,(m盘+50)gl左=m码g(l0+l50),
所以,m盘gl左+50gl左=m码gl0+m码gl50,
所以,50gl左=m码gl50,
所以在乙图的A处标50g的刻度.
当左盘中放150g物体时,天平在水平位置平衡,
所以,(m盘+150)gl左=m码g(l0+l150),
所以,m盘gl左+150gl左=m码gl0+m码gl150,
所以,150gl左=m码gl150,
所以,150gl左=3×50gl左,
所以,m码gl150=3×m码gl50,
所以,l150=3×l50,
所以在乙图的B处标150g的刻度.
同理在乙图的C处标100g的刻度.
(3)天平的左盘放物体时,钩码挂在C处天平平衡,物体质量为100g.
故答案为:(1)badce;(2)如下图;(3)100.
试题解析
(1)简易的天平和托盘天平的调节、称量物体质量的步骤是相似的.
托盘天平和简易天平不同之处:
托盘天平的指针指到分度盘的中央位置,天平的横梁平衡.
简易天平的重锤线对齐说明天平的横梁平衡.
(2)甲图,根据杠杠平衡条件列出等式.
乙图左盘放50g物体,根据杠杠平衡条件,列出等式.
同理找出150g刻度.
刻度是均匀的,标出100g、200g等刻度.
(3)根据刻度读出物体的质量.
点评:本题简易天平和学生常用的天平使用方法大致相同,学会变通.
对于简易天平的刻度方法,多次利用杠杠天平条件求出.杠杠平衡条件是本题的核心.
