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【第6.02讲】你真的了解天平吗?

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【第6.02讲】你真的了解天平吗?

同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。

我们已经知道质量是物体所含物质的数量,可这个数量到底是多少,必须经过测量才知道。生活中通常用称来测量物体的质量。常见的称有杆秤、案秤、台秤、电子秤等。实验室用天平来测量物体的质量。




等臂天平的原理是,当横梁平衡时,左右两盘中物体的质量相等。此时,右盘中砝码的质量与游码的读数之和,就是被测物体的质量。只有横梁处于水平位置,也就是两臂平衡了,才能称出准确的结果,否则测量无效。这也就是天平为什么要叫“天平”了。


调平衡是每次使用天平开始称量前都要做的重要步骤,包括三步:

第1步:把天平放在水平台上。为什么一定要放水平台上呢?若台面是倾斜的,天平横梁水平时指针不在正中,这样无法准确判断是否已水平。如果倾斜特别严重的话,还会阻碍横梁的摆动,无法测量。

第2步:把游码移到标尺左端的零刻度处。如果没这样做,测量时,粗心的人绝对要犯错,细心的人也多有不便。

第3步:调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的正中央。

归纳起来就是“一放、二移、三调节”。


调平衡的第3步要求指针停留在分度盘的正中央,一般需要等较长的时间横梁才会静止下来。如果你不想等,也可以在指针摆动时注意观察,指针在分度盘中央刻度两边摆动的幅度,如果向两边摆动的幅度相等,也可以认为是平衡的。为什么呢?因为,只要两边摆动幅度相等,它停下来以后,指针一定会停在分度盘中央刻度的位置。

此时,如果指针往左摆得多,往右摆得少,应该怎么调平衡螺母啊?这种情况是左边重了,所以要把平衡螺母往右调。反之亦然,如果向右摆得多,则向左调平衡螺母。

需要注意的是,天平调平衡后就不能再移动了。如果非要移动不可,那就要重新调平衡。


调平衡之后就可以开始称量了。那被测物体是放在左盘好,还是放在右盘好?

注意我问的是好与不好,而不是行与不行。我们都知道“左物右码”,也就是被测物体放在左盘中,砝码放在右盘中。那是因为标尺的零刻度线在左边,刚才调平衡的时候游码就已经位于标尺的最左侧了。向右移动游码,相当于往右盘中添加砝码。所以是“左物右码”。这样,砝码的质量和游码的读数之和才等于被测物体的质量。

现在问题来了,如果非要反过来,“左码右物”,你能否称出物体的质量来?其实也可以称得出来。此时 游码的读数 + 物体的质量 = 砝码的质量,所以物体的实际质量就应该是砝码的质量与游码读数之差,用所有砝码的质量减去游码读数才是被测物体的实际质量。跟“左物右码”比,这样太麻烦了。


加减砝码的顺序应该由大到小好,还是由小到大好?

当然是由大到小更好。因为砝码的质量是逐渐接近物体的质量,最后差一点就移动游码。称好后,放回砝码也是由大到小夹进盒子里,这样可以避免天平一直上下摆动。


标尺上的示数是游码左边对齐的刻度。知道为什么吗?

因为游码移动到零刻度时就是左边与零刻度对齐的。


如果标尺上1g被分成5等分,每一小格就是0.2g。这个就是天平的感量,也就是说加减0.2g天平有感觉,再少,天平就感觉不出来了。

例如,某一物体质量约28g。称量时,先往右盘夹进一个20g的砝码,注意要轻拿轻放。接下来该如何操作啊?这是经常考的题目。20g离28g还差的很远,接下来当然是继续往右盘加砝码,再夹进一个10g的砝码,发现多了,只好退下来,换一个5g的放上,还差一点。又没有更小的砝码了,这时就要移动游码。向右移动游码,大概移3个大格子,也就是大约3g吧,调节游码至天平平衡就可以读数了。


天平是一种十分精密的仪器,使用时还要再注意几点:

1. 每架天平都有自己的称量——就是与该天平配套的砝码盒上所标的质量。也都有自己的感量——也就是天平能够测量的最小质量。被测物体不能超过天平的称量,否则会损坏天平;也不能低于天平的感量,低于感量是称不出来的。

2. 一定要用镊子。为什么呢?加减砝码和移动游码,都不可以直接用手。这是为了避免手上的汗弄到砝码或者游码上,使其生锈。锈了,砝码或游码的质量就不标准了。

3. 不能直接称量潮湿的物体或化学药品。

4. 天平用完后,游码要归零,砝码要放回盒子,两托盘要叠放在一侧。为什么要把托盘叠放在一起呢?如果还是一边一个托盘,天平横梁会上下摇摆,容易损坏天平。叠放在一起,就压住了,不会摇摆。


【小结一下】

咱们用一首打油诗来总结使用天平的注意事项:

天平搁置要水平,游码移到标尺零。

左低螺母向右调,平衡指针中央停。

左物右码别放错,取用镊子方可行。

先大后小加砝码,掌握诀窍读数灵。

标尺分度要看清,游码左指刻度明。

湿化慎称不超量,称量完毕复原形。


【思考题】

1. 天平调平衡了,可游码没有归零,能称质量吗?如果能,怎么操作?

2. 天平是好的,可砝码不见了,能称质量吗?如果能,怎么操作?


好了,今天就到这儿,下一讲再见。



【备课手稿】


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同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。

我们已经知道质量是物体所含物质的数量,可这个数量到底是多少,必须经过测量才知道。生活中通常用称来测量物体的质量。常见的称有杆秤、案秤、台秤、电子秤等。实验室用天平来测量物体的质量。




等臂天平的原理是,当横梁平衡时,左右两盘中物体的质量相等。此时,右盘中砝码的质量与游码的读数之和,就是被测物体的质量。只有横梁处于水平位置,也就是两臂平衡了,才能称出准确的结果,否则测量无效。这也就是天平为什么要叫“天平”了。


调平衡是每次使用天平开始称量前都要做的重要步骤,包括三步:

第1步:把天平放在水平台上。为什么一定要放水平台上呢?若台面是倾斜的,天平横梁水平时指针不在正中,这样无法准确判断是否已水平。如果倾斜特别严重的话,还会阻碍横梁的摆动,无法测量。

第2步:把游码移到标尺左端的零刻度处。如果没这样做,测量时,粗心的人绝对要犯错,细心的人也多有不便。

第3步:调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的正中央。

归纳起来就是“一放、二移、三调节”。


调平衡的第3步要求指针停留在分度盘的正中央,一般需要等较长的时间横梁才会静止下来。如果你不想等,也可以在指针摆动时注意观察,指针在分度盘中央刻度两边摆动的幅度,如果向两边摆动的幅度相等,也可以认为是平衡的。为什么呢?因为,只要两边摆动幅度相等,它停下来以后,指针一定会停在分度盘中央刻度的位置。

此时,如果指针往左摆得多,往右摆得少,应该怎么调平衡螺母啊?这种情况是左边重了,所以要把平衡螺母往右调。反之亦然,如果向右摆得多,则向左调平衡螺母。

需要注意的是,天平调平衡后就不能再移动了。如果非要移动不可,那就要重新调平衡。


调平衡之后就可以开始称量了。那被测物体是放在左盘好,还是放在右盘好?

注意我问的是好与不好,而不是行与不行。我们都知道“左物右码”,也就是被测物体放在左盘中,砝码放在右盘中。那是因为标尺的零刻度线在左边,刚才调平衡的时候游码就已经位于标尺的最左侧了。向右移动游码,相当于往右盘中添加砝码。所以是“左物右码”。这样,砝码的质量和游码的读数之和才等于被测物体的质量。

现在问题来了,如果非要反过来,“左码右物”,你能否称出物体的质量来?其实也可以称得出来。此时 游码的读数 + 物体的质量 = 砝码的质量,所以物体的实际质量就应该是砝码的质量与游码读数之差,用所有砝码的质量减去游码读数才是被测物体的实际质量。跟“左物右码”比,这样太麻烦了。


加减砝码的顺序应该由大到小好,还是由小到大好?

当然是由大到小更好。因为砝码的质量是逐渐接近物体的质量,最后差一点就移动游码。称好后,放回砝码也是由大到小夹进盒子里,这样可以避免天平一直上下摆动。


标尺上的示数是游码左边对齐的刻度。知道为什么吗?

因为游码移动到零刻度时就是左边与零刻度对齐的。


如果标尺上1g被分成5等分,每一小格就是0.2g。这个就是天平的感量,也就是说加减0.2g天平有感觉,再少,天平就感觉不出来了。

例如,某一物体质量约28g。称量时,先往右盘夹进一个20g的砝码,注意要轻拿轻放。接下来该如何操作啊?这是经常考的题目。20g离28g还差的很远,接下来当然是继续往右盘加砝码,再夹进一个10g的砝码,发现多了,只好退下来,换一个5g的放上,还差一点。又没有更小的砝码了,这时就要移动游码。向右移动游码,大概移3个大格子,也就是大约3g吧,调节游码至天平平衡就可以读数了。


天平是一种十分精密的仪器,使用时还要再注意几点:

1. 每架天平都有自己的称量——就是与该天平配套的砝码盒上所标的质量。也都有自己的感量——也就是天平能够测量的最小质量。被测物体不能超过天平的称量,否则会损坏天平;也不能低于天平的感量,低于感量是称不出来的。

2. 一定要用镊子。为什么呢?加减砝码和移动游码,都不可以直接用手。这是为了避免手上的汗弄到砝码或者游码上,使其生锈。锈了,砝码或游码的质量就不标准了。

3. 不能直接称量潮湿的物体或化学药品。

4. 天平用完后,游码要归零,砝码要放回盒子,两托盘要叠放在一侧。为什么要把托盘叠放在一起呢?如果还是一边一个托盘,天平横梁会上下摇摆,容易损坏天平。叠放在一起,就压住了,不会摇摆。


【小结一下】

咱们用一首打油诗来总结使用天平的注意事项:

天平搁置要水平,游码移到标尺零。

左低螺母向右调,平衡指针中央停。

左物右码别放错,取用镊子方可行。

先大后小加砝码,掌握诀窍读数灵。

标尺分度要看清,游码左指刻度明。

湿化慎称不超量,称量完毕复原形。


【思考题】

1. 天平调平衡了,可游码没有归零,能称质量吗?如果能,怎么操作?

2. 天平是好的,可砝码不见了,能称质量吗?如果能,怎么操作?


好了,今天就到这儿,下一讲再见。



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