托盤天平學(xué)習(xí)精品

1、托盤天平【編者按】使用托盤天平測量物體質(zhì)量的實驗操作過程 相對于其他測量儀器要來得復(fù)雜，且對每一步操作的先后順 序都有嚴格的要求，稍有差池就會對測量結(jié)果造成嚴重的影 響，可能使測量結(jié)果偏大或偏小。而由此延伸出的分析天平 的測量結(jié)果偏差問題， 由于題目花樣較多， 沒有統(tǒng)一的做法， 給同學(xué)們制造了不少麻煩。本文將介紹一種此類問題的巧解 方法，希望能給同學(xué)們的解題帶來便利。 首先回顧一下使用托盤天平測量物體質(zhì)量的步驟：0. 估測被測物體質(zhì)量，選擇合適量程 （ 稱量 ）和分度值 （ 感量 ） 的天平，觀察銘牌。1. 將托盤天平放在水平桌面 （ 或?qū)嶒炁_ ） 上。水平放置2. 將游碼撥至標尺左端的零刻線

2、處。游碼歸零3. 調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡。平衡螺母4. 把被測物體放在左盤內(nèi)，按先大后小順序選擇適當砝碼， 用鑷子向右盤里增減砝碼并調(diào)節(jié)游碼在標尺上的位置，直到 橫梁平衡。左物右碼5. 盤里砝碼的總質(zhì)量加上游碼所對的刻度值，就等于被測物 體的質(zhì)量。被測物體質(zhì)量 =砝碼值 +游碼值6. 取下物體， 用鑷子將砝碼放回盒中， 游碼歸零， 實驗完畢。注：判斷橫梁平衡方法： a. 指針指在分度盤的中線處 ;b. 指 針左右擺動幅度相同。 （ 黑體字為口訣 ） 例 1、測量前，天平未調(diào)平衡，橫梁左傾，其他操作正確， 便開始測量， 測量結(jié)果 。（ 選填偏大、 偏小、 正常 ）巧解方法：無論是測量前調(diào)節(jié)平衡

3、螺母，還是測量開始后放 置砝碼、調(diào)節(jié)游碼位置，目的都是為了使橫梁平衡。如果測 量前橫梁未平衡，可采用這樣的方法分析橫梁左傾，則相當 于左盤沉，應(yīng)在右盤放一個合適的小砝碼使橫梁恰好平衡， 甚至我們可以假設(shè)這個小砝碼的質(zhì)量就是1g。接下來假設(shè)左盤放一個 100g 的物體，右盤放一個 100g 的砝碼，這樣橫梁 會依然平衡。則左盤物體質(zhì)量的測量值=砝碼值總和=100+1=101g，而其實際質(zhì)量是100g，所以測量值偏大。 本方法實際上就是取特殊值，一般情況成立，取特殊值也一 定成立。特殊值也不一定非取100g、1g，只是為了分析方便而已。解題方法總體原則：1. 無論是測量前或測量后，只要是橫梁未平衡

4、時，就在右盤 加一個 1g 的砝碼 （ 或左盤加一個 1g 的物體 ） 使橫梁平衡。2. 左盤放一個 100g 物體，右盤放一個 100g 的砝碼，使橫梁 再次平衡。3. 右盤砝碼值總和即為左盤物體總質(zhì)量的測量值，再與左盤物體實際質(zhì)量比較判斷測量值偏大還是偏小 例 2、測量前，天平未調(diào)平衡，橫梁右傾，其他操作正確，便開始測量，測量結(jié)果 。分析：橫梁右傾，則右盤沉，應(yīng)在左盤放一小物體 （ 左盤不 能放砝碼!）使橫梁平衡，設(shè)這個小物體質(zhì)量就是 1g。接下來， 左盤放一 100g 物體，右盤放一 100g 砝碼，橫梁依然平衡。 左盤物體實際總質(zhì)量 101g，右盤砝碼總值100g,就是測量 值，相比

5、101g 的物體質(zhì)量測量值偏小。例 3、測量前，未將游碼歸零便調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡， 其他操作正確，測量物體質(zhì)量的結(jié)果 。分析：假設(shè)游碼所在標尺刻度是 1g。因為橫梁測量前已經(jīng)平 衡，則直接在左盤放一個 100g 物體， 右盤放一個 100g 砝碼， 橫梁依然平衡。但測量值 =砝碼值+游碼值=100+1=101g，大 于物體質(zhì)量100g，所以測量值偏大。引申題：測量前，游碼所對刻度為1g，未歸零便調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡，其他操作正確，待測量完成后發(fā)現(xiàn)，右盤上有 100g、20g 砝碼各一個，而游碼所對刻度為0.4g ，則被測物體實際質(zhì)量為 分析：撥動游碼實際上就相當于在右盤上加小砝碼，這是由

6、 托盤天平的設(shè)計原理決定的，任何情況下都是如此。本題可看為，未測量時，右盤已經(jīng)有一個 1g 砝碼，橫梁平 衡，左盤放上被測物體， 右盤放上一個 100+20+0.4=120.4(g) 的砝碼后，又將原有的 1g 砝碼拿下。則物體實際質(zhì)量為 120.4-1=119.4g 。例 4、小飛同學(xué)使用托盤天平測量一鐵塊質(zhì)量，測量完成后 發(fā)現(xiàn)右盤上的砝碼有一個缺了一個小角，則之前測量值應(yīng) ( 選填偏大、偏小、正確 )分析：設(shè)左盤放一個 100g 鐵塊，右盤放一個 100g 磨損砝碼， 由于磨損后砝碼質(zhì)量變小，所以左盤沉，應(yīng)在右盤再放砝碼 或調(diào)節(jié)游碼使橫梁平衡，設(shè)在右盤加一個 1g 砝碼橫梁便平 衡了，則此

7、時測量值應(yīng)為砝碼標稱示數(shù)總和 100+1=101g 比 物體實際質(zhì)量 100g 偏大，答案為偏大。例 5、小玉同學(xué)稱木塊質(zhì)量時，錯把木塊放在天平右盤，她 在左盤加 80g 砝碼，再將游碼移到 0.5g 處天平正好平衡。 則該木塊質(zhì)量為 A、 80.5g B 、 80gC、 81g D、 79.5g分析：此題為典型的左碼右物問題。上文提到過，撥動游碼 實際上就相當于在右盤上加小砝碼，換句話說游碼值總是加 在右盤上的。所以被測物體質(zhì)量 =砝碼值 +游碼值的計算式可 推演為左盤值 =右盤值 +游碼值，這樣即使是錯誤的左碼右物 也可以得到正確的測量值。由題意80g=木塊質(zhì)量+0.5g。所以，木塊質(zhì)量 =79.5g ，正確答案為 D。其實，這種方法可以再進化，將總體原則的第二條去掉，也 可輕易得到答案，