摘要:由于托盤天平是一種比較精密的測量工具,在使用過程中使用不當會測量不準,甚至損壞天平;其次,學生在稱量物體質量的過程中,也會遇到各種各樣的疑難問題,而教師在教學活動中不可能在短時間内對天平的使用做全面的闡述。為此我們在本篇文章中,盡可能詳盡地論述有關天平使用的一些問題。
關鍵詞:天平、使用、質量
托盤天平是一種比較精細的測量工具,是實驗室常用的測量質量的儀器,在初中物理力學部分占有非常重要的地位。它不僅可以用來測物體的質量,而且還能用來測固體、液體的體積,測固體、液體的密度,測容器的容積等。下面就天平的正确操作步驟、使用天平時常見的問題以及使用天平應注意的問題這三個方面進行闡述。
一. 使用托盤天平的正确操作步驟:
1、放:把天平放在水平台上,或放在其它水平的支持面上。
2、撥:用鑷子把遊碼撥到标尺左端的零刻線處。
3、調:調節橫梁兩端的平衡螺母,使指針指在分度盤的中線處(或指針在中線左右擺動的幅度相等),這時橫梁平衡。
4、測:稱量時,把被測物體放在左盤裡,估計被測物體的質量,用鑷子按“先大後小”的順序向右盤裡依次試加減砝碼,注意輕拿輕放,并調節遊碼在标尺上的位置,直到橫梁恢複平衡;
5、讀:右盤中砝碼的總質量,加上遊碼所對刻度值,就是被測物體的質量。
6、收:測量完畢,應把物體取下,用鑷子把砝碼放回砝碼盒内,把遊碼撥回标尺左端的零刻線處。
二.使用天平過程中常見的疑難問題解答:
⑴ 問:使用天平過程中如果改變了天平的位置,還需要重新調節橫梁平衡嗎?
答:應重新調節橫梁平衡;理由:如果改變了天平的位置,天平的橫梁可能會失去平衡。
⑵ 問:平衡螺母的作用是什麼?
答:稱量物體質量前調節橫梁平衡使用。稱量物體質量過程中不允許調節平衡螺母。
⑶ 問:如果平衡螺母不起作用了,橫梁不能調節平衡了,怎麼辦?
答:将一些細小的物體(如:硬币、紐扣等)放入天平盤,直到橫梁平衡即可。小物體不會影響稱量的結果。
⑷ 如果天平盤左端高,右端低,該怎樣調節平衡螺母?
答:将平衡螺母向左調。
⑸ 如果指針偏向分度盤中線的左側,該怎樣調節平衡螺母?
答:将平衡螺母向右調。
⑹ 橫梁平衡的标志是什麼?
答:指針指在分度盤的中線處或者指針在分度盤中線處左右擺動的幅度相等。
⑺ 遊碼的作用是什麼?
答:向右拔遊碼,相當于向右盤中添加更小的砝碼。在稱量物體質量的過程中,在右盤中不能再添加砝碼時,向右拔遊碼使橫梁平衡。
⑻ 添加砝碼的原則是什麼?
答:先估測被測物體的質量,再選一個質量合适的砝碼,并且按由大到小的順序向右盤中試加砝碼,直到橫梁恢複平衡,這樣可以節省實驗時間。
⑼ 為什麼物體放在左盤,砝碼放在右盤?
答:這是由于一般人習慣用右手操作的原因,快捷、方便,不易碰到被測物體,造成不必要的麻煩。
⑽ 添加砝碼為什麼要用鑷子?調節遊碼為什麼也要用鑷子?
答:用鑷子可防止砝碼或者遊碼生鏽,否則會改變砝碼或遊碼的質量,從而影響測量的結果。
⑾ 如何讀遊碼所對的刻度值?
答:以遊碼左側所對的刻度線為準,看遊碼左側共有幾個小格,并将格數乘以标尺上的分度值。學生用托盤天平标尺上的分度值為0.2g。
⑿ 若物體和砝碼的位置放反了,物體的質量能測出來嗎?
答:能。物體的質量等于砝碼的總質量減去遊碼所對的刻度值。
⒀ 如果砝碼生鏽了,則用這架天平測出物體的質量偏大還是偏小?
答:偏小。理由:砝碼生鏽時,其本身實際質量會大于标定的質量,那麼所稱物體實際質量大于砝碼标定的質量,因而所測數據必然偏小。
⒁ 如果砝碼磨損了,則用這架天平測出物體的質量偏大還是偏小?
答:偏大。理由:砝碼磨損時,其本身的實際質量會小于标定的質量,那麼所稱物體實際質量小于砝碼标定的質量,因而所測數據必然偏大。
⒂ 怎樣稱出一個小物體(如:大頭針、一張紙)的質量?
答:測量單個微小物體的質量,由于天平的精度不夠,難以直接測出,此時可采用累積法,即将多個相同的微小物體累積起來,測出它們的總質量,再除以個數,就可以求得一個物體的質量。
例如:在測量一枚大頭針的質量時,可以先測出50個這樣的大頭針的總質量再除以50,就得到了一枚大頭針的質量。
三.使用托盤天平過程中應注意的幾個問題:
1、在使用天平的過程中,取放砝碼要輕拿輕放,否則會損壞天平的刀口;
2、被測物體的質量不要超過天平的稱量;
3、砝碼不能用手拿,要用鑷子夾取。拔動遊碼時也不能用手,而應該用鑷子;
4、過冷過熱的物體不可放在天平上稱量。應先在幹燥器内放置至室溫後再稱。
5、加砝碼應該從大到小,可以節省時間。
6、在稱量物體質量的過程中,不可再調節平衡螺母。
7、右放砝碼,左放物體。若砝碼與被稱量物體左右盤放反了,則所稱物體的質量比實際的大。
8、不能将潮濕的物體或化學藥品直接放在天平盤中;
9、用過的砝碼要及時放入砝碼盒,不要亂放在桌子等其它物體上。
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