例2 小旭想测量一块金属块的质量,于是他进行了如下实验:

(1)在测量金属块的质量时,应将天平放在台面上,然后将游码移至标尺左端的。
(2)若指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向调节,直到指针指在,说明此时天平横梁水平平衡。
(3)把金属块放到天平左盘称量,然后加减砝码并移动游码直至天平横梁水平平衡;天平横梁水平平衡时,右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则金属块的质量是g。
(4)小旭的同学小华用调节好的天平测量一个鸡蛋的质量,操作情景如图丙所示,其错误之处是。若所用的砝码有磨损,则所测的鸡蛋的质量与真实值相比会(填“偏大”或“偏小”)。
答案:(1)水平 零刻度线处 (2)左 分度盘的中线处 (3)38.4 (4)在称量质量的过程中调节平衡螺母 偏大
解析:(1)天平测量前要调节横梁水平平衡,正确的操作要求是:将天平放在水平台面(桌面)上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,使横梁水平平衡。
(2)图甲中指针偏向分度盘中线的右侧,说明左高右低,应将平衡螺母向左调节,直至指针指在分度盘的中线处,横梁就调节平衡了。
(3)天平横梁水平平衡时左盘中金属块的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上对应的刻度值,游码读数时要以游码左侧所对的刻度来读数,实验中天平的分度值是0.2 g,所以金属块的质量$m=20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$。
(4)在测量质量时,应将鸡蛋放在天平的左盘,在右盘中从大到小加减砝码,并调节游码,直至指针指在分度盘的中线处,横梁再次水平平衡。在测量质量的过程中不能调节平衡螺母。若所用的砝码有磨损,则砝码的实际质量变小,故横梁水平平衡时要加更多的砝码,即所测的鸡蛋的质量与真实值相比会偏大。
解题技巧 (1)天平的使用可以用以下口诀记忆:
①先放平,游码再调零。
②左偏右调,右偏左调。
③左物右码,先大后小。
④总质量,砝码加游码。
(2)如果不小心按“左码右物”的方式放置,那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码左端在标尺上的示数值。
(1)在测量金属块的质量时,应将天平放在台面上,然后将游码移至标尺左端的。
(2)若指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向调节,直到指针指在,说明此时天平横梁水平平衡。
(3)把金属块放到天平左盘称量,然后加减砝码并移动游码直至天平横梁水平平衡;天平横梁水平平衡时,右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则金属块的质量是g。
(4)小旭的同学小华用调节好的天平测量一个鸡蛋的质量,操作情景如图丙所示,其错误之处是。若所用的砝码有磨损,则所测的鸡蛋的质量与真实值相比会(填“偏大”或“偏小”)。
答案:(1)水平 零刻度线处 (2)左 分度盘的中线处 (3)38.4 (4)在称量质量的过程中调节平衡螺母 偏大
解析:(1)天平测量前要调节横梁水平平衡,正确的操作要求是:将天平放在水平台面(桌面)上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,使横梁水平平衡。
(2)图甲中指针偏向分度盘中线的右侧,说明左高右低,应将平衡螺母向左调节,直至指针指在分度盘的中线处,横梁就调节平衡了。
(3)天平横梁水平平衡时左盘中金属块的质量等于右盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上对应的刻度值,游码读数时要以游码左侧所对的刻度来读数,实验中天平的分度值是0.2 g,所以金属块的质量$m=20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$。
(4)在测量质量时,应将鸡蛋放在天平的左盘,在右盘中从大到小加减砝码,并调节游码,直至指针指在分度盘的中线处,横梁再次水平平衡。在测量质量的过程中不能调节平衡螺母。若所用的砝码有磨损,则砝码的实际质量变小,故横梁水平平衡时要加更多的砝码,即所测的鸡蛋的质量与真实值相比会偏大。
解题技巧 (1)天平的使用可以用以下口诀记忆:
①先放平,游码再调零。
②左偏右调,右偏左调。
③左物右码,先大后小。
④总质量,砝码加游码。
(2)如果不小心按“左码右物”的方式放置,那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码左端在标尺上的示数值。
答案
解:
(1) 水平
零刻度线处
(2) 左
分度盘的中线处
(3) 天平标尺的分度值为0.2g,金属块的质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和:
$m=20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$
(4) 在称量质量的过程中调节平衡螺母
偏大
(1) 水平
零刻度线处
(2) 左
分度盘的中线处
(3) 天平标尺的分度值为0.2g,金属块的质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和:
$m=20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$
(4) 在称量质量的过程中调节平衡螺母
偏大
解析
【分析】
本题考查天平的使用相关知识,需按天平的操作步骤和规则逐一分析:
1. 天平使用前的准备:需放在水平台面,游码移至标尺左端零刻度线,这是调平的前提。
2. 平衡螺母调节:指针偏右说明右侧重,平衡螺母应左调,直至指针指在分度盘中线处,完成横梁平衡调节。
3. 质量读数:物体质量为砝码总质量加游码对应刻度,游码读左侧刻度,结合标尺分度值计算金属块质量。
4. 操作错误与误差:称量时不能调平衡螺母;砝码磨损会使实际质量变小,需加更多砝码,导致测量值偏大。
【解析】
(1) 天平测量前,需放置在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,为后续调平做准备。
(2) 图甲中指针偏向分度盘右侧,说明天平右侧较重,应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘的中线处,此时天平横梁水平平衡。
(3) 天平读数规则:物体质量=砝码总质量+游码对应刻度值。砝码总质量为$20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=35\ \mathrm{g}$,游码对应刻度为$3.4\ \mathrm{g}$(标尺分度值为$0.2\ \mathrm{g}$,游码左侧对齐$3.4\ \mathrm{g}$),故金属块质量$m=35\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$。
(4) 天平使用时,称量过程中不能调节平衡螺母,图丙的错误是称量时调节平衡螺母。若砝码磨损,其实际质量小于标注值,称量时需添加更多砝码才能使天平平衡,因此所测鸡蛋质量与真实值相比偏大。
【答案】
(1) 水平;零刻度线处
(2) 左;分度盘的中线处
(3) 38.4
(4) 在称量质量的过程中调节平衡螺母;偏大
【知识点】
天平的使用;质量的测量;误差分析
【点评】
本题围绕天平的正确使用展开,涵盖调平、读数、操作错误判断及误差分析,是初中物理力学基础实验题,需牢记天平使用规则,避免操作错误,理解砝码磨损对测量结果的影响。
【难度系数】
0.6
本题考查天平的使用相关知识,需按天平的操作步骤和规则逐一分析:
1. 天平使用前的准备:需放在水平台面,游码移至标尺左端零刻度线,这是调平的前提。
2. 平衡螺母调节:指针偏右说明右侧重,平衡螺母应左调,直至指针指在分度盘中线处,完成横梁平衡调节。
3. 质量读数:物体质量为砝码总质量加游码对应刻度,游码读左侧刻度,结合标尺分度值计算金属块质量。
4. 操作错误与误差:称量时不能调平衡螺母;砝码磨损会使实际质量变小,需加更多砝码,导致测量值偏大。
【解析】
(1) 天平测量前,需放置在水平台面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,为后续调平做准备。
(2) 图甲中指针偏向分度盘右侧,说明天平右侧较重,应将平衡螺母向左调节,直到指针指在分度盘的中线处,此时天平横梁水平平衡。
(3) 天平读数规则:物体质量=砝码总质量+游码对应刻度值。砝码总质量为$20\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+5\ \mathrm{g}=35\ \mathrm{g}$,游码对应刻度为$3.4\ \mathrm{g}$(标尺分度值为$0.2\ \mathrm{g}$,游码左侧对齐$3.4\ \mathrm{g}$),故金属块质量$m=35\ \mathrm{g}+3.4\ \mathrm{g}=38.4\ \mathrm{g}$。
(4) 天平使用时,称量过程中不能调节平衡螺母,图丙的错误是称量时调节平衡螺母。若砝码磨损,其实际质量小于标注值,称量时需添加更多砝码才能使天平平衡,因此所测鸡蛋质量与真实值相比偏大。
【答案】
(1) 水平;零刻度线处
(2) 左;分度盘的中线处
(3) 38.4
(4) 在称量质量的过程中调节平衡螺母;偏大
【知识点】
天平的使用;质量的测量;误差分析
【点评】
本题围绕天平的正确使用展开,涵盖调平、读数、操作错误判断及误差分析,是初中物理力学基础实验题,需牢记天平使用规则,避免操作错误,理解砝码磨损对测量结果的影响。
【难度系数】
0.6
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