第07期用天平檢測物體的質量
【實驗介紹】
高中數學第六章《物質的化學屬性》中有6個實驗活動，其中“學生實驗”有2個分別是《用天平檢測物體的質量》和《測量物體的密度》，明天我們先來重點學習第一個實驗《用天平檢測物體的質量》，首先來看一段視頻：
01
托盤天平的使用
托盤天平使用注意事項
①稱量：每架天平都有自己的“稱量”，也就是它所能稱的最大質量，被測物體的質量不能超過其稱量；
②感量：天平所能檢測的最小質量，即標尺上的最小刻度值；
③砝碼：向盤中加減砝碼時要用鉗子，不能用手接觸砝碼，不能把砝碼弄臟、弄臟，而且要輕拿輕放；
④藥品：悶熱的物體和物理藥品不能直接放在天平的盤中。
回顧：托盤天平的使用
①放：把天平放到水平臺上；
②調：將游碼調至標尺上端零刻線處，調節橫梁兩端的平衡螺絲（哪邊高向哪邊調：右端高，往右調；上端高，向左調），直到表針指在分度盤的中線處；
③稱：將被測物體放到天平左盤，恐怕被測物體的質量后，用鉗子向天平右盤加減砝碼（按由大到小的次序如圖所示質量為6kg的物體，也就是先放大的，后放小的），并適當調節游碼在標尺上的位置，直至橫梁恢復平衡；（左物右碼）
④讀：天平平衡時，左盤被測物體質量等于右盤砝碼總質量加上游碼在標尺上所對應的數值；即：
m物體=m砝碼+m游碼
⑤記：記錄數據時要記得帶中單位，通常都是“克”；
⑥整理：檢測結束后，要用鉗子按由小到大的次序將右盤中砝碼放回砝碼盒，并整理器材。
02
中學生實驗：用天平檢測物體的質量
用天平檢測物體的質量
【實驗目標】
⑴了解托盤天平的主要結構，初步學會調節天平。
⑵正確使用托盤天平檢測固體和液體的質量。
【實驗器材】
托盤天平、待測的小石塊和小鐵塊、盛水容器、燒杯和水。
【實驗過程】
⑴天平調零：先將天平置于水平桌面上，把游碼移到橫梁標尺上端的零刻度線處，調節天平平衡。
⑵測量固體的質量
①把待測小石塊置于天平的左盤中；
②用鉗子往天平右盤加砝碼，并聯通游碼，直至橫梁平衡；
③將砝碼和游碼所指示的質量數相乘，得出所測物體的質量；
④把待測的小鐵塊放到天平的左盤，重復上述步驟。
⑶測量液體的質量
①用天平測出量筒的質量m1；
②在量筒中盛上適量的水，測出此時量筒與水的總質量m2；
③算出量筒內水的質量為m=m2-m1；
④在燒瓶中再加入適量的水，重復上述步驟；
⑤測量完畢，整理好儀器。
精典例題
【2017?昆山】在“測量物質的密度”實驗中：
(1)用調好的天平測金屬塊質量，天平平衡時砝碼及游碼在標尺上的位置如圖甲所示，金屬塊質量m為．
(2)用細線系住金屬塊倒入裝有20mL水的燒杯內，湖面如圖乙所示，則金屬塊容積V為．
(3)估算出金屬塊密度ρ=/cm3．
(4)實驗中所用細線會對檢測結果引起一定偏差，致使所測密度值（偏大/偏小）．
(5)在前面實驗基礎上，借助彈簧測力計和該金屬塊，只需降低一個操作步驟才能測出圖丙內燒瓶中鹽水的密度，降低的步驟是：．鹽水密度表達式ρ鹽水=（選用所測數學量符號表示）．
【考點】用天平檢測物體的質量，固體的密度檢測實驗
【解析】【解答】解：（1）金屬塊的質量m=20g+5g+2g=27g；（2）金屬塊的容積V=30mL﹣20mL=10mL；（3）金屬塊的密度ρ=m/V=27g/10cm3=2.7g/cm3．（4）細線會排開一定容積的水，致使檢測的金屬塊的容積變大，質量不變，故密度的檢測值要偏小；（5）用彈簧測力計吊著金屬塊，把金屬塊溶入水底，讀出此時測力計的示數F，則壓強的大小為：F浮=G﹣F=mg﹣F；金屬塊的容積等于其排開的鹽水的容積，按照阿基米德原理可知，鹽水的密度為：ρ鹽水=F浮/gV排=(mg-F)/gV．
【答案】（1）27；（2）10；（3）2.7；（4）偏小；（5）用彈簧測力計吊著金屬塊，把金屬塊溶入水底，讀出此時測力計的示數F；(mg-F)/gV．
【分析】（1）天平在讀取時要將砝碼的質量與游碼的示數相乘．（2）在用燒杯測固體容積時，要用兩次的容積之差求出固體的容積．（3）依照密度的公式估算得出金屬塊的密度．（4）細線會排開一定容積的水；（5）用彈簧測力計吊著金屬塊，把金屬塊溶入水底，讀出此時測力計的示數，可以求出壓強的大小；按照阿基米德原理求出鹽水的密度．
高考重現
1.【2018?南京】小明在“測量物質的密度”的實驗中：
（1）將天平置于水平工作臺上，游碼歸零后發覺表針偏向如圖（a），就將兩側的平衡螺絲向調節，直至天平平衡；
（2）用天平稱量礦石的質量，天平再度平衡時，置于右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖（b）所示，則礦石的質量為g；
（3）借助燒杯和水檢測礦石的容積，如圖（c）所示，得出礦石的密度是kg/m3．
2.【2016?昆山】學過天平使用的知識后，好奇的小明想用屋內的一架舊天平稱一個蛋黃的質量．在調整橫梁平衡時，先將游碼移至零刻度線處，此時表針偏向分度盤兩側，則應將平衡螺絲向調節．他發覺無論如何調節平衡螺絲，表針總略偏向分度盤右測，于是他在天平的左盤中倒入幾粒米后重新調節平衡并進行了檢測如圖所示質量為6kg的物體，如圖所示．則豬肉的質量61g（小于/等于/大于）．
3.【2015?昆山】在“用天平和燒杯檢測鹽水密度”的實驗中：將天平置于水平桌面上，把游碼移至標尺上端0刻度線處，發覺表針指在分度盤的一側，應將平衡螺絲向調，使天平橫梁平衡．
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