初中物理尖子生自主招生培优讲义版块6 密度 专题6-1 天平平衡问题 （教师版） .pdfVIP

专题6-1天平平衡问题

知识·解读

一、天平构造

1、底座2、横梁3、托盘4、标尺5、平衡螺母6、指针

7、分度盘8、游码

二、注意事项

1、被测物体质量不能超过天平的称量(称量就是指天平一次可以

测量的最大质量，底座铭牌上标注有称量)；

2、向盘中加减砝码要用镊子夹取，轻拿轻放，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄

脏；

3、潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中.

三、使用原则

1、调节平衡螺母，当指针指在分度盘中线(静态平衡)或指针左右摆幅相等(动态平衡)时，

天平横梁就是平衡的(指针左偏右调，右偏左调).

2、测量时要遵循左盘放被测物体，右盘放砝码(左物右码)的原则.

3、加砝码应先加大砝码后加小砝码(先大后小).

4、调节游码相当于在天平的右盘中加减小砝码.

5、读物体质量时，应该先读大砝码再读小砝码(先大后小)，读游码示数应以游码左刻度

线为准.

典例·解读

类型一天平平衡的质量关系：mm+m

左右游

故我们通常所说的“左物右码”可以理解为：mm+m；

物体砝码游码

但是如果砝码和物体互换位置，即“左码右物”，上述等式就变成了：mm+m，

砝码物体游码

故此时物体的质量为：mm-m；（口诀：左加右减。即物体放左盘，砝码质量加

物体砝码游码

上游码质量；物体放右盘，砝码质量减游码质量。）

例1、用调节好的天平测量石块的质量，右盘中的砝码及游码在标尺上的位置如图

所示，则石块的质量为_________g。如果不小心将物体放在了右盘，砝码放在

了左盘，测量情况仍如图所示，则此时该物体的质量为_________g。

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【答案】5753

【解析】根据“左物右码”，m物体m砝码+m游码，m物体50g+5g+2g57g；若放反，则m物体m砝

码-m游码，即m物体50g+5g-2g53g

类型二天平平衡的本质：杠杆平衡

杠杆平衡的条件：动力×动力臂阻力×阻力臂Fl＝Fl

1122

因ll，普通天平为等臂杠杆，故FF，所以才有m左m右；若是非等臂的天平，则就

1212

需根据杠杆平衡的条件来计算物体的质量。

例2、一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长．为了减少实验误差，在实验

室中常用“交换法”来测定物体的质量．即先将被测物体放在左盘，当天平平衡时，右

盘中砝码的总质量为m；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量1

为m．试证明被测物体的质量m_____．

2

【答案】

【解析】设天平左侧力臂为L1，右侧力臂为L2，当把被测物体放在左盘，当天平平衡时，

mgLm1gL，①12

当把被测物体放在右盘，当天平平衡时，

mgLmgL，②212

①÷②得：

∴＝

m

例3、实验桌上有9个由同种材料制成的外形相同的小球，其中有一个是空心的，利用天平

最多测几次，就可以找出这个小球？

【答案】2次

【解析】将小球按3个一组，分成甲乙丙3组.再将甲乙两组分别置于已调平衡的天平左右两盘中，若

天平平衡，则空心球在丙组中；若天平不平衡，则空心球在翘起的那盘中.再将有空心球的那

组按1个一组分成3组，重