Question

17．如圖甲所示是一架應(yīng)用杠桿平衡條件制作的天平，所用砝碼是實(shí)驗(yàn)室里常見的質(zhì)量為50g的一個(gè)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．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）下列是測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)步驟，正確的順序是cbdae．（只填寫序號）
a、將待測物體放在天平的置物盤上．   b、將懸掛鉤碼的細(xì)線移到0刻線．
c、將天平放在水平臺上．   d、調(diào)節(jié)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）步驟d的做法利用的知識是相當(dāng)于移動(dòng)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置．為了確定橫梁的刻度，在置物盤中放一個(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D甲的橫梁標(biāo)尺上標(biāo)出50g和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)量為100g．

Answer 1

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；而簡易天平的重錘線對對準(zhǔn)底座上的標(biāo)記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：
c．將天平放在水平臺面上．
b．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）
a．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）步驟d的做法相當(dāng)于移動(dòng)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置；
甲圖，天平在水平位置平衡，所以，m_盤gl_左=m_碼gl₀

乙圖，當(dāng)左盤中放50g物體時(shí)，天平在水平位置平衡，
（m_盤+50）gl_左=m_碼g（l₀+l₅₀），
m_盤gl_左+50gl_左=m_碼gl₀+m_碼gl₅₀，
50gl_左=m_碼gl₅₀，
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，
（m_盤+150）gl_左=m_碼g（l₀+l₁₅₀），
m_盤gl_左+150gl_左=m_碼gl₀+m_碼gl₁₅₀，
150gl_左=m_碼gl₁₅₀，
150gl_左=3×50gl_左，
m_碼gl₁₅₀=3×m_碼gl₅₀，
l₁₅₀=3×l₅₀，
所以在乙圖的B處標(biāo)150g的刻度．
同理在甲圖的E處標(biāo)50g的刻度，F(xiàn)處標(biāo)150g的刻度．如下圖所示：
（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）cbdae；（2）相當(dāng)于移動(dòng)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置；如下圖；

（3）100．

點(diǎn)評 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．