Question

這是一架應(yīng)用杠桿平衡條件制作的只需要一個(gè)砝碼的天平，所用砝碼是實(shí)驗(yàn)室里常見的質(zhì)量為50g的鉤碼，用細(xì)線掛在右側(cè)橫梁上，調(diào)節(jié)天平至水平位置平衡（如圖甲所示）．測量時(shí)只需移動(dòng)細(xì)線在橫梁上的位置使橫梁平衡，由細(xì)線在橫梁上的位置對應(yīng)的刻度值直接
表示物體的質(zhì)量．
（1）將下列測量物體質(zhì)量的幾個(gè)主要步驟按正確的順序?qū)懗鰜恚ㄖ惶顚懶蛱?hào)）______
a．將懸掛鉤碼的細(xì)線移到0刻線．
b．將天平放在水平臺(tái)面上．
c．將待測物體放在天平的置物盤上．
d．調(diào)整橫梁右側(cè)的平衡螺母使橫梁上懸掛的重錘線對準(zhǔn)底座上的標(biāo)記．
e．移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)線使橫梁上懸掛的重錘線對準(zhǔn)底座上的標(biāo)記．

（2）為了確定橫梁上的刻度，在置物盤中放置一個(gè)50g的砝碼，移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)線使橫梁平衡（如圖乙所示）．請?jiān)趫D21甲的橫梁標(biāo)尺上標(biāo)出50g、150g二個(gè)刻度．
（3）將一石塊放在置物盤上，移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)線使橫梁平衡（如圖丙所示）．這個(gè)礦石的質(zhì)量是______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）簡易的天平和托盤天平的調(diào)節(jié)、稱量物體質(zhì)量的步驟是相似的．
托盤天平和簡易天平不同之處：
托盤天平的指針指到分度盤的中央位置，天平的橫梁平衡．
簡易天平的重錘線對齊說明天平的橫梁平衡．
（2）甲圖，根據(jù)杠杠平衡條件列出等式．
乙圖左盤放50g物體，根據(jù)杠杠平衡條件，列出等式．
同理找出150g刻度．
刻度是均勻的，標(biāo)出100g、200g等刻度．
（3）根據(jù)刻度讀出物體的質(zhì)量．
解答：解：（1）簡易天平的使用步驟：
b．將天平放在水平臺(tái)面上．
a．將懸掛鉤碼的細(xì)線移到0刻線．（相當(dāng)于游碼回零）
d．調(diào)整橫梁右側(cè)的平衡螺母使橫梁上懸掛的重錘線對準(zhǔn)底座上的標(biāo)記．（相當(dāng)于移動(dòng)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置）
c．將待測物體放在天平的置物盤上．（相當(dāng)于左盤放物體）
e．移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)線使橫梁上懸掛的重錘線對準(zhǔn)底座上的標(biāo)記．（相當(dāng)于增減砝碼或移動(dòng)游碼使天平重新平衡）
（2）甲圖，天平在水平位置平衡，所以，m_盤gl_左=m_碼gl，
乙圖，當(dāng)左盤中放50g物體時(shí)，天平在水平位置平衡，
所以，（m_盤+50）gl_左=m_碼g（l+l₅₀），
所以，m_盤gl_左+50gl_左=m_碼gl+m_碼gl₅₀，
所以，50gl_左=m_碼gl₅₀，
所以在乙圖的A處標(biāo)50g的刻度．
當(dāng)左盤中放150g物體時(shí)，天平在水平位置平衡，
所以，（m_盤+150）gl_左=m_碼g（l+l₁₅₀），
所以，m_盤gl_左+150gl_左=m_碼gl+m_碼gl₁₅₀，
所以，150gl_左=m_碼gl₁₅₀，
所以，150gl_左=3×50gl_左，
所以，m_碼gl₁₅₀=3×m_碼gl₅₀，
所以，l₁₅₀=3×l₅₀，
所以在乙圖的B處標(biāo)150g的刻度．
同理在乙圖的C處標(biāo)100g的刻度．

（3）天平的左盤放物體時(shí)，鉤碼掛在C處天平平衡，物體質(zhì)量為100g．
故答案為：（1）badce；（2）如下圖；（3）100．

點(diǎn)評(píng)：本題簡易天平和學(xué)生常用的天平使用方法大致相同，學(xué)會(huì)變通．
對于簡易天平的刻度方法，多次利用杠杠天平條件求出．杠杠平衡條件是本題的核心．