在物理(lǐ)實驗中,稱量物體質(zhì)量的工具是(shì)天(tiān)平,為正確(què)使用天平,需注意以下事(shì)項。
1.使用天平前需知
(1)了解(jiě)天(tiān)平的構造。天平由底盤、分度盤、橫梁(liáng)、平衡螺母、天平盤、標尺、遊碼、指針及砝碼組成。
(2)知道天(tiān)乎(hū)的稱量和感量。學生天平的最(zuì)大稱量一般為200克;感量一般為0.2克(kè)。
2.天平的使用方法天平的使用方法可歸納為:放、移、調(diào)、稱、讀、收。
放 將天平放在水(shuǐ)平台(tái)上
移(yí) 使用前將遊碼移至稱量標尺左端的“0”刻線處
調 調節橫梁上的平衡螺母,使指針指在分度盤(pán)的中央刻線處,這(zhè)時橫梁平衡。凋節(jiē)平衡螺母的方(fāng)法可歸結為“螺母反指針”,也就(jiù)是當指針向右偏,應將橫梁上的平衡螺母向左調,即螺母調的方(fāng)向與指針偏轉的方向相(xiàng)反
稱 稱量(liàng)時,把被測物體放在左盤,估計一下被測物體質量後,用鑷子按(àn)“先大(dà)後小(xiǎo)”的順序向右盤中依次試加(jiā)砝碼,如果添加最小的砝碼偏多,而取出這個最小的砝碼又偏小,這時(shí)應取出最小(xiǎo)的砝碼(mǎ),再調節遊碼在遊碼標尺上的(de)位置,直到天平指針指(zhǐ)在分度盤的中央刻線處.特別注意:被測物體和砝碼的位置是“左物右碼”
讀 右盤裏砝碼的總質量加上遊碼標尺上遊碼的示數值,就是被測物(wù)體的(de)質量(liàng),即:m物=m砝+m遊;遊碼的示數值以遊碼的左側對齊格數為準;在使(shǐ)用天平時,若(ruò)不小心按“左碼右物”的方式放置,那麽被測物體的質量應等於砝碼質量之和(hé)減去遊碼在標尺上的示(shì)數值
收 測量完畢,把被測物體(tǐ)取下,砝碼放回盒中,遊碼撥回標尺零刻度線處(chù),即“取下物體,砝碼回盒,遊(yóu)碼回零”
3.天平的使用可用以(yǐ)下口訣記憶
(1)天平先要放水平,遊碼左(zuǒ)移要歸零,旋轉螺母針指中,左物右碼要(yào)記清,砝碼要用鑷子取(qǔ),濕、液(yè)要(yào)用容器稱,先(xiān)大後小移遊碼,瀆數兩碼要相加。
(2)測質量,用天平,先放平,再調平,遊碼左移零,螺母來調平,左物右碼要記清,先大後小鑷取碼,平衡質量加遊碼。
使用天(tiān)平常見的問題
1.遊碼未歸零問題
題型特征:遊碼未置於標尺左端的零刻度線(xiàn)處就將天平調(diào)節平衡了,而在稱量的過程中又(yòu)移動了遊碼的位置。遊碼在天平的使用過程中的作用相當(dāng)於一個其數值可以變化的小(xiǎo)砝碼,隻要遊碼位置不動,就沒有起到小(xiǎo)砝碼的作用(yòng).因而物(wù)體的質量(liàng)與(yǔ)遊碼位置無關。但(dàn)當遊碼移動時,情況(kuàng)就發生了變化,在正常使用情況下,將遊碼向右移動,相當於在右盤中添加砝碼;同理,若將遊碼向左移(yí)動,則相當於在(zài)左盤中(zhōng)添加砝(fǎ)碼(或者相當於在右盤中減去砝碼)。
2.物碼錯位問題
題型特征:稱量時誤將被測物體和砝碼位置放反。正常情況下(xià),物體(tǐ)(質量為m物(wù))放在天(tiān)平左盤,砝碼(質量為(wéi)m碼)放在天平右盤,且遊碼(質量為m遊(yóu))是作為小砝碼在使用的,所以(yǐ)有m左=m右即m物=m碼+ m遊;若物碼錯位放置,則(zé)等式為m碼=m物+m遊,即(jí)被測物體(tǐ)的質量m物=m碼(mǎ)一m遊。
3.砝碼不規範問題(tí)
如果砝碼磨損,其質量減小,用它來平(píng)衡與它示數相同的物體,必須向有移動遊碼,因此,讀出(chū)的數值是(shì)砝碼示數加上遊碼所對的(de)刻度值,它比物體質量大。如果砝碼上粘(zhān)有其他物質,砝碼的質(zhì)量比(bǐ)它的實際(jì)質量大,稱量(liàng)時,導致遊碼向右移動較少,讀出的數值比物體的(de)實際質量小(xiǎo)。
天平使用時的幾個為什(shí)麽
1.觀(guān)察天平是否(fǒu)平衡。為什麽要采用“擺動法”?
答:無論(lùn)是調節(jiē)天平(píng)空載時的零點,還是稱量過(guò)程中觀察天平是否平衡,一般都采用橫梁“擺動法”,這主(zhǔ)要是為了克(kè)服天平的擺動慣性。盡管指針在分度盤上(shàng)左有擺動的幅度會依次(cì)遞減,但隻要指針兩邊擺動的幅度基本相等,便可認為天平達到平(píng)衡。
2.使用天平時為(wéi)什(shí)麽要強調物體必(bì)須放在左盤中,砝碼放在右盤中?
答:我們(men)知(zhī)道,空載時天平調平後(hòu),遊(yóu)碼在標尺的最左端零刻度處;稱量(liàng)時,遊碼要向右移動。這時,遊碼所示的質(zhì)量加上右盤中的(de)砝碼的質量,就等於被測物體的質量,即m物=m砝+m遊。如果將(jiāng)物體(tǐ)放在右盤中(zhōng),將砝(fǎ)碼放在左盤中,遊碼所示(shì)的質量加上砝碼的質量就不等於(yú)被測物體的質量,而是遊(yóu)碼的(de)質量加被測物體的質量等於砝碼的質量,即m砝=m物+m遊。因此,這樣(yàng)稱量,按常規(guī)方法讀數,結果會偏大(這時被(bèi)測物體的質量應為m物=m砝-m遊)。因此,使(shǐ)用天平測質量時,物體要放在左(zuǒ)盤中,砝碼要放在右(yòu)盤中。
3.為什麽使用天平稱物體的質量時,被測物體的質量不能超過它的稱量?
答:每一種測量工具都有一個測量範圍,天平也一樣。天平的稱量就是(shì)它所配備(bèi)的所有砝碼的質量再加上標尺上最大刻度值的質(zhì)量。如果被(bèi)測物體(tǐ)的質量超過了這個稱(chēng)量,顯然(rán)天平不可能平衡,閃(shǎn)而測不出結果。其次,仔細觀察天(tiān)平橫梁的支點,就會(huì)發現它是一個十分鋒利的刀口。如果被測物體的(de)質量超過了天平的稱量,就(jiù)會損傷刀口,使天(tiān)平擺動不(bú)靈活,影響測量的準確性。因而使用天平時,不能測超過(guò)它稱量的(de)物體。用鑷子加減砝碼時要輕拿輕放,也是為了避免損傷(shāng)刀口及其他部件。