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物理分组实验虚拟实验

用托盘天平测量物体的质量

会调节托盘天平的横梁平衡,会用托盘天平称量固体的质量,能正确读出砝码和游码表示的质量。

动手做实验 · Virtual Lab

调平衡、夹砝码、拨游码,称出物体的质量

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

拖动横梁上的游码;平衡螺母在下面的「砝码和平衡螺母」里调

第 1 步

调节天平平衡

天平已经放在水平台上。先把游码移到标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。

游码现在在 1.2 g 处。调节平衡之前,先把游码移到标尺左端的零刻度线处。

分度盘 · 特写指针偏右
左右中线
标尺和游码 · 特写分度值 0.2 g
012345g左边缘
砝码和平衡螺母

右盘里的砝码:无

平衡螺母

文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 托盘天平(称量 200 g,标尺分度值 0.2 g)
  • 砝码盒(带镊子)
  • 小石块等待测物体

记忆口诀

左偏右调,右偏左调

调节横梁平衡时,指针偏向分度盘中线的哪一侧,平衡螺母就向另一侧调。开始称量以后,平衡螺母不能再动。

记忆口诀

左物右码,先大后小

物体放在左盘,砝码放在右盘;用镊子夹取砝码,按质量从大到小的顺序试加,最后移动游码。

  1. 放

    把天平放在水平台上,用镊子把游码拨到标尺左端的零刻度线处。

    要点游码没有归零就调平衡,称出的质量会偏大。

  2. 调

    调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。

    要点指针偏左,螺母向右调;指针偏右,螺母向左调。指针左右摆动的幅度相等,也说明横梁平衡了。

  3. 称

    把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。

    要点加砝码要按从大到小的顺序;称量时不能再调节平衡螺母。

  4. 读

    右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,就是被测物体的质量。

  5. 收

    称量完毕,用镊子把砝码放回砝码盒,把游码拨回零刻度线处。

现象

游码归零后,调节平衡螺母可以使指针指在分度盘的中线处;称量时加的砝码太重,指针偏右,太轻则偏左;最后移动游码,指针重新指在中线处。

结论

用托盘天平测质量:放在水平台上,游码归零,调节平衡螺母使横梁平衡;左物右码,用镊子按从大到小的顺序加砝码,最后移动游码使横梁平衡;物体的质量 = 砝码的总质量 + 游码对应的刻度值。

记忆口诀

砝码加游码,游码看左边

物体的质量 = 砝码的总质量 + 游码左边缘对着的刻度值。

01 — Principle

实验原理

托盘天平是一个等臂杠杆:横梁平衡时,左盘中物体的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码对应的刻度值。游码在标尺上向右移动,相当于往右盘里加了小砝码。称量前要先把游码移到零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡,这样称出的质量才准确。

02 — Pitfalls

易错点

Q1调节横梁平衡时忘了把游码移到零刻度线处,测量结果会怎样?+

偏大。游码不在零刻度线处时调好的平衡,相当于右盘里已经多放了一个小砝码;称量时读出的游码示数包含了这一部分,测得的质量就比实际的大。

Q2物体和砝码放反了(左码右物),还能测出质量吗?+

能,但要换算。游码总是相当于加在右盘里的砝码:m砝码 = m物 + m游码,所以 m物 = m砝码 − m游码。如果照样按「砝码 + 游码」读,就错了。

Q3称量时发现指针偏右,能调节平衡螺母吗?+

不能。平衡螺母只在称量前用来调节横梁平衡。称量时指针偏右,说明右盘的砝码太重,应该换小一点的砝码,或把游码向左移。

Q4砝码生锈或磨损了,测得的质量会怎样?+

砝码生锈后自身的质量变大,称同样的物体需要的砝码少了,读出的质量偏小;砝码磨损后质量变小,读出的质量偏大。所以要用镊子夹取砝码,不能用手拿,也不能弄湿、弄脏。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 4
  1. 例 1

    使用托盘天平时,下列做法正确的是( )

  2. 例 2

    用天平称物体的质量,右盘中有 50 g、20 g、5 g 的砝码各一个,游码左边缘对着 2.6 g,物体的质量是( )

  3. 例 3

    调节天平平衡时,发现指针偏向分度盘中线的右侧,应将平衡螺母向( )调

  4. 例 4

    一块冰熔化成水后,它的质量( )

04 — In Life

生活中的应用

差值法

测液体的质量

液体不能直接倒在托盘上:先称出空烧杯的质量,再称出烧杯和液体的总质量,两次相减就是液体的质量。

累积法

测一枚大头针的质量

一枚大头针太轻,天平称不准:可以称出 100 枚大头针的总质量,再除以 100。

直接显示

电子秤

厨房秤、超市里的电子秤也是测质量的工具。放上容器后按「去皮」键,就能直接称出容器里东西的质量。

05 — Safety

安全提示

  • 潮湿的物体和化学药品不能直接放在托盘里。
  • 被测物体的质量不能超过天平的称量。
  • 加减砝码、拨动游码都要用镊子,动作要轻。

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