1.利用天平測(cè)量物體質(zhì)量的原理是什么?
天平是利用杠桿平衡的原理制成的.天平是一個(gè)等臂杠桿,因動(dòng)力臂等于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡原理得,天平平衡時(shí),放在天平左盤內(nèi)的物體的重力應(yīng)等于放在天平右盤內(nèi)的砝碼的重力;所以,放在天平左盤內(nèi)的物體的質(zhì)量就等于放在天平右盤內(nèi)的砝碼的質(zhì)量。 2.如何調(diào)節(jié)天平的底座水平?
反復(fù)調(diào)節(jié)天平底板上的兩個(gè)調(diào)平螺母,直到立柱上的重垂線上掛的小重錘的**跟底板上的小錐體的**在同一豎直線上(或者底板水平尺上的氣泡到達(dá)中央),就表示天平的底座水平。 3.怎樣調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡?
天平的底座調(diào)平后,shou先將游碼移到標(biāo)尺的零刻度線上,然后調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母,使淺槽支起橫梁時(shí)指針指向刻度盤的中央,或者指針在刻度盤中央兩側(cè)擺動(dòng)的幅度相等,就說(shuō)明天平的橫梁平衡了。
4.使用天平時(shí)為什么把被測(cè)的物體放在左盤內(nèi),砝碼放在右盤內(nèi)?
這是因?yàn)閖ue大多數(shù)人用右手操作較熟練,考慮到增減砝碼的次數(shù)比取放物體的次數(shù)多,為了操作方便,把天平設(shè)計(jì)為被測(cè)物體放在左盤,砝碼放在天平的右盤。
5.在測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)能不能把被測(cè)物體放在天平的右盤內(nèi),砝碼放在左盤內(nèi)?
如果天平上沒(méi)有游碼(或者測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)沒(méi)有用游碼),把被測(cè)物體放在左盤內(nèi)測(cè)得的結(jié)果與把被測(cè)物體放在右盤內(nèi)測(cè)得的結(jié)果是相等的.如果測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)使用了游碼,把被測(cè)物體放在左盤內(nèi)測(cè)得的結(jié)果與把被測(cè)物體放在右盤內(nèi)測(cè)得的結(jié)果就不相等.這是因?yàn)?,?dāng)被測(cè)物體放在左盤內(nèi),砝碼放在右盤內(nèi),經(jīng)移動(dòng)標(biāo)尺上的游碼橫梁才平衡時(shí),就相當(dāng)于在右盤內(nèi)增加了游碼所對(duì)應(yīng)的刻度的刻度值的質(zhì)量,這時(shí)物體的質(zhì)量應(yīng)等于右盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值的質(zhì)量,即m物=m砝+m游.反過(guò)來(lái),若把被測(cè)物體放在右盤內(nèi),砝碼放在左盤內(nèi),經(jīng)移動(dòng)標(biāo)尺上的游碼橫梁才平衡時(shí),就相當(dāng)于在右盤內(nèi)的被測(cè)物體上增加了游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值的質(zhì)量才等于左盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量,因此被測(cè)物體的質(zhì)量應(yīng)等于左盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量減去游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值的質(zhì)量,即m物=m砝-m游。 6.在測(cè)量要求較高的情況下,應(yīng)怎樣用天平測(cè)量物體的質(zhì)量?
由于制造技術(shù)和條件的限制,等臂天平的兩個(gè)臂不可能jue對(duì)相等,因而使得測(cè)量有了系統(tǒng)誤差,為了減小系統(tǒng)誤差可用復(fù)稱法。
設(shè)天平的左臂長(zhǎng)為l1,右臂長(zhǎng)為l2,**次將被測(cè)物體m放在左盤內(nèi),砝碼放在右盤內(nèi),測(cè)出物體的質(zhì)量為m1(m1=m砝+m游),由平衡條件得: mgl1=mg1l2 (1)
第二次將被測(cè)物體m放在右盤內(nèi),砝碼放在左盤內(nèi),測(cè)得物體的質(zhì)量為m2(m2=m砝-m’游)。由平衡條件得: m砝gl1=(m+m’游)gl2 (2)
設(shè):l2=l1+△l,將該式及m2=m砝-m’游 代入(2)式,并整理得: m2l1=ml2+m游’△l (3)
由于,m>>m游’,l2>>△l,可以認(rèn)為: m游△l≈0,則上式變?yōu)椋? m2l2=ml2 (4)
由(1)、(4)兩式得被測(cè)物體的質(zhì)量m為 7.怎樣正確記錄砝碼的質(zhì)量?
記錄砝碼的質(zhì)量時(shí),應(yīng)先將盤中的砝碼按從大到小的順序依次記錄砝碼的質(zhì)量和游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值的質(zhì)量,然后進(jìn)行核對(duì),核對(duì)無(wú)誤后再將砝碼按從大到小的順序依次放到砝碼盒的槽內(nèi),并把游碼移到標(biāo)尺的零刻度線上。 8.增減砝碼和取放物體時(shí)應(yīng)怎樣保護(hù)天平的刀口?
為了使天平的刀口鋒利,提高測(cè)量的精確度,只有觀察天平是否平衡時(shí)才讓淺槽支起刀口,因此增減砝碼和取放物體時(shí)應(yīng)讓淺槽離開(kāi)刀口,以免磨損刀口。 9.天平上通常都標(biāo)有“量程”和“感量”是什么意思?
量程是指天平能夠測(cè)量的物體質(zhì)量的zui大值.如果加在天平盤內(nèi)的質(zhì)量超過(guò)了這個(gè)值,天平的刀口容易損壞。
感量是指在淺槽支起橫梁的情況下,使天平的指計(jì)在標(biāo)尺上偏轉(zhuǎn)一格在大平盤內(nèi)所加的砝碼的質(zhì)量(毫克數(shù))。通俗的說(shuō),感量是天平能夠感覺(jué)出的zui小質(zhì)量,感量的大小反映了天平的靈敏度,感量越小,說(shuō)明天平的靈敏度越高;反之.感量越大,說(shuō)明天平的靈敏度越低。
10.在其它星體上,如月球上能不能用天平測(cè)量物體的質(zhì)量?如果能測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與地球上測(cè)量得的結(jié)果是否相等?
大平是一個(gè)等臂杠桿,根據(jù)杠桿平衡的原理可知,當(dāng)杠桿平衡時(shí).物體的重力應(yīng)等于砝碼的重力,不論哪個(gè)星體上,同一地點(diǎn)的加速度g相等.說(shuō)明物體的質(zhì)量應(yīng)等于砝碼的質(zhì)量,而砝碼上標(biāo)出的值是不變的,因此在其它星體上仍可使用天平.且測(cè)量結(jié)果與地球上測(cè)量得的物體的質(zhì)量是相等的。