Question

这是一架应用杠杆平衡条件制作的只需要一个砝码的天平，所用砝码是实验室里常见的质量为50g的钩码，用细线挂在右侧横梁上，调节天平至水平位置平衡（如图甲所示）．测量时只需移动细线在横梁上的位置使横梁平衡，由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接
表示物体的质量．
（1）将下列测量物体质量的几个主要步骤按正确的顺序写出来（只填写序号）______
a．将悬挂钩码的细线移到0刻线．
b．将天平放在水平台面上．
c．将待测物体放在天平的置物盘上．
d．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记．
e．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记．

（2）为了确定横梁上的刻度，在置物盘中放置一个50g的砝码，移动悬挂钩码的细线使横梁平衡（如图乙所示）．请在图21甲的横梁标尺上标出50g、150g二个刻度．
（3）将一石块放在置物盘上，移动悬挂钩码的细线使横梁平衡（如图丙所示）．这个矿石的质量是______g．

Answer 1

【答案】分析：（1）简易的天平和托盘天平的调节、称量物体质量的步骤是相似的．
托盘天平和简易天平不同之处：
托盘天平的指针指到分度盘的中央位置，天平的横梁平衡．
简易天平的重锤线对齐说明天平的横梁平衡．
（2）甲图，根据杠杠平衡条件列出等式．
乙图左盘放50g物体，根据杠杠平衡条件，列出等式．
同理找出150g刻度．
刻度是均匀的，标出100g、200g等刻度．
（3）根据刻度读出物体的质量．
解答：解：（1）简易天平的使用步骤：
b．将天平放在水平台面上．
a．将悬挂钩码的细线移到0刻线．（相当于游码回零）
d．调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记．（相当于移动平衡螺母使指针指到分度盘的中央位置）
c．将待测物体放在天平的置物盘上．（相当于左盘放物体）
e．移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重锤线对准底座上的标记．（相当于增减砝码或移动游码使天平重新平衡）
（2）甲图，天平在水平位置平衡，所以，m_盘gl_左=m_码gl，
乙图，当左盘中放50g物体时，天平在水平位置平衡，
所以，（m_盘+50）gl_左=m_码g（l+l₅₀），
所以，m_盘gl_左+50gl_左=m_码gl+m_码gl₅₀，
所以，50gl_左=m_码gl₅₀，
所以在乙图的A处标50g的刻度．
当左盘中放150g物体时，天平在水平位置平衡，
所以，（m_盘+150）gl_左=m_码g（l+l₁₅₀），
所以，m_盘gl_左+150gl_左=m_码gl+m_码gl₁₅₀，
所以，150gl_左=m_码gl₁₅₀，
所以，150gl_左=3×50gl_左，
所以，m_码gl₁₅₀=3×m_码gl₅₀，
所以，l₁₅₀=3×l₅₀，
所以在乙图的B处标150g的刻度．
同理在乙图的C处标100g的刻度．

（3）天平的左盘放物体时，钩码挂在C处天平平衡，物体质量为100g．
故答案为：（1）badce；（2）如下图；（3）100．

点评：本题简易天平和学生常用的天平使用方法大致相同，学会变通．
对于简易天平的刻度方法，多次利用杠杠天平条件求出．杠杠平衡条件是本题的核心．