初中物理使用天平测量误差分析最全面

托盘天平使用中的误差分析作者：杨戈来源：《中学物理·初中》2017年第07期摘要：本文结合杠杆平衡条件、具体数据对托盘天平平衡调节和使用过程中出现的各种问题进行分析，找出各种的不当操作下的测量误差.关键词：托盘天平；误差分析；杠杆原理托盘天平是物理实验中称量物体质量的主要仪器，是初中学生接触到第一个精密仪器.托盘天平的使用是初中物理教学的主要内容，也是中考必须考查的内容之一，在中高考中频繁出现.托盘天平的使用主要包括其平衡的调节与和质量的称量.在实际教学中，由于学生在学习天平前还没有杠杆原理作为基础，学生对天平平衡的调节和称量过程中的出现的问题难以理解，特别是误差问题的分析成为天平教学中的突出问题，因此很有必要对托盘天平误差问题进行教学研究.本文就托盘天平使用过程中出现的问题谈谈有关误差问题的分析.1桌面不水平对测量的误差影响在使用托盘天平前，托盘天平应放在水平台上，若桌面是倾斜的，对测量结果是否产生影响？有什么影响呢？将托盘天平放在桌面上，若桌面是水平的，由杠杆原理有：m物gL=m砝gL+m游gl标.若桌面左高右低，桌面与水平面形成一个较小的夹角θ，夹角θ不能太大，应控制在使托盘上的物体不会滑动的范围内，那么此时力矩变成了原力矩大小乘以一个cosθ，即m物gLcosθ=m 砝gLcosθ+m游gl标cosθ，然而物体、砝码和游码的力矩都乘以一个cosθ就会相互消去，也就是m物gL=m砝gL+m游gl标.这样分析表面看起来很有道理，但是一些细节还没有考虑进去.托盘天平的重心和支点只是接近，但不是完全重合.在向右倾斜的情况下，天平臂的重心向右偏移，在天平的支点右侧形成力矩，并随着倾斜角θ的增大而增大，也就是相当增大支点右侧的力矩，因而右盘的物体重力矩要相应减少，导致测量值偏大.同时，操作上也不方便，如在调节平衡时很难保证指针与分度盘中线重合.2游码未归“零”便调平衡螺母游码的作用相当于一个更小的砝码，在调节天平平衡前应当移到左端的零刻度线处，此时相当于游码处于横梁的支点上，其力矩为零，对横梁的转动没有产生效果.游码未归“零”便调节天平两端的平衡螺母，这时就相当于在右盘中提前放了一个质量较小的砝码，也就是这时在右盘多了这个游码所对应的质量，因此测量值会偏大，增大值为称量前游码所对应的示数，实际质量应是减去称量前游码所对应的示数.例如，对游码未回零就调平的误差分析，设称量前游码的示数为a克，称量后游码的示数为b克，根据杠杆平衡条件有这样的等式关系：m物+a=m砝+b，通过变形有：m物=m砝+（b-a），由两式可看出：m砝+b为称量测量值，物体质量应是m砝+（b-a），显然称量值测量偏大在称量时称量物体质量的游码质量不是b克，而是（b-a）克.3调节天平平衡螺母时，指针没有指到分度盘中央线便开始测量由于天平的本质是等臂杠杆，在调节天平平衡时，若指针指在分度盘的中央线则说明此时天平平衡.如果指针指在分度盘的左侧，根据杠杆平衡条件可知，左盘相对于右盘重一些，说明这时右边放的砝码质量太小还不够，所以在称量时在右盘应加砝码，指针才能回到指到分度盘中央线处，天平才得以重新平衡，这样读出来的结果将偏大.相反，若指针偏在分度盘的右侧，则说明右盘相对左盘重，此时右盘上的砝码质量过大，称量时向右盘加的砝码就会减少，所以数值将偏小.4砝码质量发生变化对测量结果的影响由于某种原因，砝码的质量变小了，如砝码磨损等.假设本来100g的砝码变成了995g，则必须在右盘中增加或向右移动游码05g天平才能重新平衡，而测量者在读数时还是按照100g 来读数的，从而使测量值比真实值偏大.相反，由于某种原因砝码的质量变大了，如由于使用不当和长期的使用砝码与空气中的氧气发生氧化反应而生锈，增加了氧的质量而使砝码的质量变大.例如原来50g的砝码生锈后变成了505g，从而导致测量过程中添加的砝码质量比实际质量少了05g，但测量者还是按照50g来读数，从而导致测量值偏小了.5在使用天平称量物体时，指针没有指到分度盘中央线便当作平衡称量物体质量时应向右盘加减砝码，直到指针重新指到分度盘中央线，才能说明天平重新平衡，但若指针还偏在分度盘中央线的左侧即当作已经平衡，那么此时右盘上砝码所受重力的力矩小于左盘上物体所受重力的力矩，说明这时右盘上放的砝码质量偏小，所以读出来的数值将偏小.同理偏在右侧，则质量偏大.6物体和砝码放反后的误差分析利用天平正确称量物体质量时，左盘应放物体，右盘应放砝码，根据等臂杠杆条件，则m 物=m砝+m游，即物体的正确质量当物体和砝码放反时，则会出现两种情况：一是未使用游码，二是使用了游码，两种情况误差是不一样的.（1）未使用游码的情况，根据m物=m砝+m 游，未使用游码时，游码质量不计，即m游=0，物体和砝码正确放置时m物=m砝，而放反后则m砝=m物，两者是一样的，因此称量值是准确的，不存在因操作错误而产生误差.（2）使用游码时的情况，放反后，右边是物体，左边是砝码，如果仍按正确读法读数，则m′物=m砝+m游①式，是不准确的，因为此时的平衡关系应为m砝=m物+m游，变形得m物=m砝-m游②式，称量值m′物与实际值m物的关系是①-②，得m物=m′物-2m游，放反后称量值偏大7物体和砝码的放置对测量结果的影响在称量物体质量时，无论物体还是砝码，都应集中放在盘的中央以减小测量误差.对于测量单个物体质量时，将物体放在左盘的中央，向右盘中添加多个砝码时应以右盘中心为圆心均衡分布，若更多砝码偏向右盘中心右侧，则相当增长了砝码重力的力臂，在物体重力力矩不变的情况下，砝码重力就会减少天平才能平衡，这样测量值就偏小了.反之测量值就偏大.总的来说，对于托盘天平使用中的误差分析，学生在刚开始接触时难以理解，但通过教师的分析指导，抓住天平的原理——杠杆平衡条件，分清天平力臂的细微变化，问题就迎刃而解了.参考文献：[1]义务教育教科书物理八年级上册[M].北京：人民教育出版社2012（5）1.[2]义务教育教科书教师教学用书物理八年级上册[M].北京：人民教育出版社2016，（5）2.[3]李钱进托盘天平测量的“误差分析”物理学科网.[4]广东省教育研究院教研室编物理实验册：八年级上册[M].广州：广东科技出版社，2012，8.。

例说用天平测物体质量的差异分析摘要：误差是指测量值与真实值之间的差异，使用任何测量仪器都会有误差，因此，误差分析经常成为物理考查的重点，天平是初中物理中一个重要的测量仪器，一直以来都是中考命题的香饽饽，测量差异的来源很多，有仪器本身造成的，也有测量者操作错误或不规范造成的，还有可能是测量方法的不当造成的。

本文浅析了天平测物体质量差异。

关键词：误差天平质量差异误差是指测量值与真实值之间的差异，使用任何测量仪器都会有误差，因此，误差分析经常成为物理考查的重点，天平是初中物理中一个重要的测量仪器，一直以来都是中考命题的香饽饽，测量差异的来源很多，有仪器本身造成的，也有测量者操作错误或不规范造成的，还有可能是测量方法的不当造成的。

下面举例来具体说明一下。

1 由仪器本身造成的测量差异1.1由砝码不标准带来的差异：例1、用天平称物体质量时，如果砝码已经磨损，则测量值将（）A、偏大B、偏小C、不变D、无法判断分析：标准的天平是一个等臂杠杆，当横梁再次平衡时，左盘中物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码的示数。

如果使用了磨损的砝码，砝码将变轻，那只有再加砝码或再向右移动游码才能使横梁平衡，读数时自然要将这一部分加上去，会使测量值偏大。

类似的题目还有砝码生锈（变重），砝码沾上污物（变重）等等。

1.2由天平左右力臂不等带来的差异：例2、有一架天平，左右两臂不等，右臂大于左臂，张华用此天平测出一物体质量为20g，则物体的实际质量（）A、等于20gB、小于20gC、大于20gD、无法确定分析：如图，根据杠杆原理mg·l1= m码g·l2∵l1m码故选C2 由测量者的操作错误或不规范造成的差异2.1由物体、砝码位置放反造成的差异：例3、小明用天平测出一铁块质量为36.4g，整理器材时，小华提醒他物体与砝码的位置放反了，小明刚要准备重新测量，小华说不用重新测量了，他看了小明用的砝码盒中最小砝码是5g。

很快就报出了答案，你知道答案吗？_________。

细节决定成败！八年级下物理教案二——天平测量实验常见误差分析与排除细节决定成败，这句话适用于各行各业，尤其在科学实验中更是如此。

在学习物理的过程中，天平测量实验是必不可少的一部分。

然而在进行实验时会遇到一些常见的误差，如何避免和排除这些误差，是我们学习物理的一大挑战。

本文将会介绍天平测量实验中的常见误差及其排除方法。

误差一：秤盘不平衡在进行天平测量实验时，一个常见的误差是秤盘不平衡。

原因可能是样品放置的不够平均或者两端的钩子高度不一致。

这会导致实结果的误差，因为秤盘的不平衡会导致读数有偏差。

当秤盘不平衡时，需要将不同重量的标准物体放在不同的位置，然后调整秤盘的平衡，以确保秤盘完全平衡。

如果两个钩子的高度不一样，可以使用调整螺钉调整每个钩子的高度，使秤盘达到完美的平衡状态。

误差二：气流干扰气流干扰是另一个可能引起误差的问题。

它可能是由实验室空气流动，或是操作员的呼吸产生的。

气流干扰会导致天平上的小物件或手工具移动，从而影响读数。

解决这个问题的方法是使用一个隔离罩或风屏来阻止气流干扰。

这些工具可以有效的隔离外部风力和空气的流动，以保持实验的稳定性和精确性。

误差三：温度变化温度变化也是一个可能导致误差的因素。

随着温度的变化，一些实验室设备会发生变化，例如天平的材料会膨胀或收缩，从而影响读数。

采取的措施是确保实验室保持恒温环境，比如使用恒温水浴。

此外，可以根据测量数据的变化确定温度引起的影响，从而通过基于温度的函数来校正测量结果。

误差四：读数精度不够高读数精度不够高是一个常见误差，它可能是由于读数仪表不准确或人为因素造成的。

为了解决这个问题，需要使用精度更高的仪器或实验设备。

在做实验时要减少人为因素，比如说选择正确的观察角度，确保仪器“零点”准确，在进行读数时尽量保持静止，避免读数过程中的震动，从而提高读数精度和可靠性。

误差五：不合适的单位和量程不合适的单位和量程也可能影响测量结果的准确性。

一般情况下，应选择适当的仪器，以确保物理量的测量精度和准确度。

初中物理教学中物理实验的误差分析与控制物理是一门以实验为基础的学科，物理实验在物理教学中占有举足轻重的地位。

但在实际教学过程中，物理实验不可避免地存在误差，对实验结果产生一定影响。

因此，初中物理教师需要加强对误差的认识与理解，提高对实验误差的控制能力，以便更好地指导学生进行实验，从而使学生更好地掌握物理知识。

一、初中物理实验中存在的误差分析1.仪器本身的误差实验仪器本身存在一定的局限性，无论多么高级的仪器都存在一定的误差。

例如，刻度尺、电流表、电压表等测量仪器都存在误差。

因此，在初中物理实验过程中，仪器的选择应充分考虑其精度，以确保实验结果的准确性。

2.测量方法的不完善测量方法的不完善也会导致实验误差的产生。

例如，在进行液体内部压强测量时，若无法确保玻璃筒竖直放置，则会导致实验结果偏高；在进行固体密度测量时，若无法保证物体完全浸没在液体中，则会导致测量结果偏小等。

因此，在进行初中物理实验时，教师应加强对实验过程的监督，以确保实验结果的准确性。

3.环境因素环境因素也是导致实验误差的主要原因之一。

温度、湿度、气压等因素的变化都会对实验结果产生影响。

例如，温度的变化会导致电阻的变化；湿度的变化会影响电流表、电压表的读数；气压的变化会影响气体体积的变化等。

因此，在进行初中物理实验时，应充分考虑环境因素对实验结果的影响，以便更好地控制实验误差。

二、初中物理实验误差的控制方法1.合理选择实验仪器实验仪器的选择应充分考虑其精度和适用范围。

在确保仪器精度的基础上，根据实验需求选择合适的仪器。

同时，应根据仪器的精度合理分配测量次数，以减小偶然误差对实验结果的影响。

2.完善实验方法在进行初中物理实验时，应根据实际情况不断完善实验方法，以提高实验结果的准确性。

例如，在探究凸透镜成像规律时，可以通过调整蜡烛与透镜的距离、光屏与透镜的距离等参数来不断优化实验结果。

同时，应确保学生熟练掌握实验操作技能和方法，以便更好地控制实验误差。

初中物理实验中误差的处理与分析在初中物理学习中，实验是我们探索物理世界、验证物理规律的重要手段。

然而，在进行实验的过程中，误差几乎是不可避免的。

正确处理和分析这些误差，对于我们得出准确的实验结论、提高实验技能以及培养科学态度都具有至关重要的意义。

首先，我们需要了解误差的定义和分类。

误差，简单来说，就是实验测量值与真实值之间的差异。

误差可以分为系统误差和偶然误差两大类。

系统误差是由于实验仪器、实验方法或者实验环境等因素造成的，具有一定的规律性和倾向性。

比如，测量工具的刻度不准确、测量原理的不完善、实验环境温度湿度的变化等都可能导致系统误差。

这种误差往往在多次测量中会重复出现，而且偏向同一个方向。

偶然误差则是由于一些不可预测、随机的因素引起的，例如实验者读数时的瞬间偏差、实验环境中的微小扰动等。

偶然误差没有明显的规律，其大小和方向都是随机的。

在多次测量中，偶然误差会呈现出一定的统计规律，即服从正态分布。

那么，在初中物理实验中，常见的误差来源有哪些呢？测量工具的精度限制是一个重要的因素。

比如，用毫米刻度尺测量长度时，只能精确到毫米，毫米以下的数值就只能估计，这就可能引入误差。

再比如，使用电流表、电压表等测量仪器时，如果仪器本身的精度不够高，也会导致测量结果存在误差。

实验方法的不完善也会产生误差。

例如，在测量固体密度的实验中，如果先测量固体的体积，然后再测量质量，由于固体表面可能会附着水分，从而导致测量的质量偏大，计算出的密度也就会偏大。

实验者的操作不当也是误差的一个来源。

比如，读取测量仪器的示数时，没有与刻度线垂直，视线偏高或偏低都会导致读数错误；在使用天平称量物体质量时，没有将游码归零就开始测量，也会造成误差。

了解了误差的来源，接下来我们要探讨如何减小误差。

对于系统误差，我们可以通过改进实验仪器、完善实验方法或者控制实验环境等方式来减小。

比如，选用精度更高的测量工具，对测量仪器进行校准；优化实验设计，避免实验原理上的缺陷；在条件允许的情况下，控制实验环境的温度、湿度等因素保持恒定。

天平的误差分析及练习一. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使用游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且用游码时的情况：则平衡关系应为m 物+m 游=m 砝，变形得m物=m 砝-m游，放反后称量值偏大。

针对练习：1. 小玉同学称木块质量时，错把木块放在天平右盘，她在左盘加80g 砝码，再将游码移到0.5g 处天平正好平衡。

则该木块质量为（）A. 80.5gB. 80gC. 81gD. 79.5g3. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100 克和20 克的砝码各 1 个，游码所对的刻度值是 4 克，则物体的质量为（）A. 124 克B. 122 克C. 118 克D. 116 克4. 某同学用最小刻度为0.2 克、最小砝码为 5 克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是77.4 克，测量结束后，他还未觉察出自己的失误，铁块的实际质量应是（）A. 78.2 克B. 76.6 克C. 82.2克D. 72.6 克5. 小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g，她记录了木块的质量是38.2g ，整理仪器时，发现木块和砝码的位置放反了，则测量木块的的质量比真实质量________，（填偏大或偏小），且真实质量为_________.6. 某同学用天平称量物体质量，用了10g，5g 和1g 砝码各一个，游码放在0.1g 处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，而物体被放在了右边，该同学打算从头再做一遍，另一个同学说，这样也可以，那么另一位同学所讲的正确读数为（）A 16.1gB 15.9gC 16.9gD 15.1g7. 某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为13.4 克（1g 以下用游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100 克和20 克的砝码各 1 个，游码所对的刻度值是 4 克，则物体的质量为______克．9. 有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿石放在右盘，在左盘放砝码50g，20g 各一个，又把游码移到4g 处，天平刚好平衡，则这块矿石的质量应该是___________.10. 某人用天平称量 5.1g 的食盐时，（1g 以下用游码），称后发现砝码放在了左盘，食盐放在了右盘，所称食盐的实际质量为_________.二．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使用的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作用，接下来调平，对测量结果无影响。

初中物理使⽤天平测量误差分析（最全⾯）百度⽂库1天平的误差分析及练习⼀. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使⽤游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且⽤游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏⼤。

针对练习：1. ⼩⽟同学称⽊块质量时，错把⽊块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到处天平正好平衡。

则该⽊块质量为（）A. B. 80g C. 81g D.3. ⽤托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学⽤最⼩刻度为克、最⼩砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是克，测量结束后，他还未觉察出⾃⼰的失误，铁块的实际质量应是（）A. 克B. 克C. 克D. 克5.⼩红⽤调好的天平测⼀⽊块的质量，天平的最⼩砝码是5g，她记录了⽊块的质量是，整理仪器时，发现⽊块和砝码的位置放反了，则测量⽊块的的质量⽐真实质量________，（填偏⼤或偏⼩），且真实质量为_________.6.某同学⽤天平称量物体质量，⽤了10g，5g和1g砝码各⼀个，游码放在处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，⽽物体被放在了右边，该同学打算从头再做⼀遍，另⼀个同学说，这样也可以，那么另⼀位同学所讲的正确读数为（）A B C D7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为克（1g以下⽤游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.⽤托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．百度⽂库29.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿⽯放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各⼀个，⼜把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿⽯的质量应该是___________.10.某⼈⽤天平称量的⾷盐时，（1g以下⽤游码），称后发现砝码放在了左盘，⾷盐放在了右盘，所称⾷盐的实际质量为_________.⼆．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使⽤的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作⽤，接下来调平，对测量结果⽆影响。

中考物理知识点：天平使用方法错误对测量结果的影响
中考物理知识点：天平使用方法错误对测量结果的影响
天平的使用口诀:
一放平、二拨零，
三调平、四来称，
五读数、六放回.
注意事项口诀:
左物右码，调时不称;
称时不调，动后必调，
典例探究
例：用托盘天平称某物体的质量时，将被测物体和破机放错了位置，若天平平衡时，在盘上放着100g和20g的砝码各一个，游码的读数是4g,则物体的质量是（）
A.124g
B.118g
C.122g
D.116g
解析：准确把握天平的原理:天平是个等臂杠杆，所以天平(等臂杠杆)平衡时，左、右盘中的物体质量相等，且向右移动游及相当于向右盘加砝码，所以应为m左=m右+m游.当左盘放物体右盘放砝码时，有m物=m右+m游;而右盘放物体时，有m物=m码-m游=100g+20g-4g=16g，故正确
答案D.
变式训练：如果天平在调节时右端稍高，称量读数时横梁却在水平位置，那么读数将比真实值（）
A.大
B.小
C.相等
D.无法确定
答案A
点拨：因物体应放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘，调平衡时右端稍高，称量读数时横梁在水平位置，这需要右盘中砝码的质量与游码所示的质量的和大于被测物体的质量，所以读数比真实值偏大。

相关推荐:中考物理知识点：特殊物体质量的测量。

2024年中考物理专题复习—测量液体密度的误差分析测量液体的密度，是初中物理中的一个重要实验，也是近几年中考的重要考点。

下面几个方案，都可以测量液体的密度，但实验中产生的误差却大不相同。

下面我们就具体分析一下。

该实验的原理为：ρ=m/V。

方案一：1.用天平测出空烧杯的质量m1；2.将量筒中加入适量的液体读出液体的体积V；3.将量筒中的液体倒入烧杯中，测出质量m2。

液体密度的表达式为：ρ=（m2－m1）/V。

误差分析：由于液体向外倒的时候有挂壁现象。

所以液体质量（m2－m1）比量筒中的液体质量要小一些，所以该方案测出的液体密度会偏小。

方案二：1.用天平测出空烧杯的质量m1；2.烧杯中加入适量液体，用天平测出质量m2；3.将烧杯中液体倒入量筒，测出液体的体积V。

液体密度的表达式为：ρ=（m2－m1）/V。

误差分析：由于液体向外倒的时候有挂壁现象。

所以量筒中液体的体积，要比烧杯中的液体体积要小一些，所以该方案测出的液体密度会偏大。

方案三：1.烧杯中加入适量液体，用天平测出质量m1；2.杯中液体倒入量筒，测出液体的体积V；3.用天平测出空烧杯的质量m2。

液体密度的表达式为：ρ=（m1-m2）/V。

误差分析：液体质量（m1－m2）中，已经把由于挂壁现象残留在烧杯中液体的质量排出掉了，所以（m1－m2）就是量筒中液体的质量，和量筒中液体的体积V在数量上是一致的。

理论上讲该方案在测量液体密度的过程中是无误差的，只是操作过程产生了误差。

通过以上分析，方案三是我们测液体密度应该首选的方案。

真题演练：1．（2023四川南充）小明同学利用以下器材设计甲和乙两种方案测量金属球的密度，按图所示完成以下步骤。

方案甲：器材：天平、量筒、水、细线（质量和体积均不计，不吸水）（1）他先将天平放在水平桌面上，游码置于“0”刻度线，调节平衡螺母，直至天平平衡；（2）接着他按如图A所示的方法来称量金属球的质量，其中有两个错误：①__________；②用手拿取砝码。

初中科学物理实验的误差分析在初中科学的学习中，物理实验是我们探索物理世界的重要途径。

通过实验，我们能够亲身感受物理规律的奥秘，验证理论知识，并培养动手能力和科学思维。

然而，在进行物理实验的过程中，误差是不可避免的。

误差的存在可能会影响实验结果的准确性和可靠性，因此，对误差进行分析是实验过程中至关重要的环节。

一、误差的定义和分类误差，简单来说，就是实验测量值与真实值之间的差异。

根据误差产生的原因和性质，我们可以将误差分为系统误差和偶然误差两大类。

系统误差是由于实验仪器、实验方法、实验环境等因素造成的，其特点是在相同条件下重复测量时，误差的大小和方向保持不变或具有一定的规律性。

例如，使用刻度不准确的量筒测量液体体积，会导致每次测量结果都偏大或偏小，这就是系统误差。

系统误差通常可以通过改进实验仪器、完善实验方法或控制实验环境等方式来减小。

偶然误差则是由一些难以控制和预测的因素引起的，例如测量时的估读、环境的微小变化等。

其特点是在相同条件下重复测量时，误差的大小和方向是不确定的，具有随机性。

比如，用秒表测量时间时，由于人的反应时间不同，每次测量结果可能会有所差异，这就是偶然误差。

偶然误差无法完全消除，但可以通过多次测量取平均值的方法来减小其对实验结果的影响。

二、误差产生的原因1、仪器误差实验中使用的仪器本身存在精度限制，这是导致误差产生的一个重要原因。

例如，托盘天平的砝码可能存在质量偏差，刻度尺的刻度可能不够精确等。

2、环境误差实验环境的变化也会对实验结果产生影响。

例如，温度的变化可能会导致物体的长度、体积发生改变，从而影响测量结果；外界的振动可能会干扰测量仪器的正常工作。

3、方法误差实验方法的不完善也可能导致误差。

例如，在测量电阻时，如果没有考虑电表内阻的影响，就会导致测量结果出现偏差。

4、人员误差实验者的操作不当或读数不准确也会引入误差。

例如，测量物体长度时，没有将尺子与被测物体对齐；读取量筒中液体体积时，视线没有与液面凹处相平。

初中物理天平误差分析天平误差分析是指对天平测量结果的准确性进行评估，并找出可能导致误差的因素。

天平是一种常用的物理实验仪器，用来测量物体的质量。

在使用天平进行实验时，经常会遇到一些影响测量准确性的因素，如天平的系统误差、操作误差、环境误差等。

下面将分别对这些误差因素进行分析和解释。

首先是天平的系统误差。

天平的系统误差是指由于天平自身的原因，造成一系列测量结果偏离真实值的偏差。

这种误差通常是一定的，可以通过对天平进行校准来减小。

例如，如果天平的刻度不准确或者天平存在零点漂移等，都会导致系统误差。

在实验中，我们可以使用已知质量的物品进行校准，通过计算系统误差的大小和方向，来对测量结果进行修正。

其次是操作误差。

操作误差是指由于使用者在使用天平时的不规范操作，导致测量结果的偏差。

例如，放置在天平盘上的物体不放平、放置位置不准确等。

操作误差通常是随机的，会使测量结果的散布范围增大。

为了减小操作误差，我们应该注意操作的规范性，尽量保证操作的一致性。

此外，天平的灵敏度也是一个需要考虑的因素。

灵敏度是指天平能够感应到的最小重量的变化。

如果天平的灵敏度不够高，就会导致小重量的物体无法准确测量。

在实验中，我们可以通过增大待测物体的重量，或者使用更加灵敏的天平，来提高测量的准确性。

在误差分析的过程中，还需要注意误差的传递。

当测量结果不仅仅依赖于天平的误差，还依赖于其他因素时，误差会在多个因素之间传递。

例如，在测量一个物体的体积时，天平的质量测量误差和尺寸测量误差会同时影响到体积的测量结果。

因此，在进行误差分析时，应该对误差的传递进行综合分析。

最后，对于天平误差的分析，还需要考虑误差的合成。

误差的合成是指将各个因素引入的各种误差按照一定的规则进行合并，得到总的误差。

根据误差的合成规则，可以通过将各个误差因素的误差大小进行加减运算，得到最终的测量结果误差的估计。

这样，我们就可以对测量结果的准确性进行评估，并根据实验的要求决定是否需要采取进一步的措施来提高测量的准确性。

1、质量的测量（1）质量的常用测量工具为天平，在初中物理中，主要应用托盘天平来测量物体的质量，请对照下面的图，了解普通托盘天平的结构。

（2）、天平是个比较精密的仪器，在使用前需要调节，可以简单的记忆为：“底板水平游码零，指针不正螺母拧；左物右码不能反，砝游之和记在心。

”（3）天平的读数：当我们正常称量时，在读取被测物体质量时，只要用右盘中砝码的总质量+游码所对的刻度值就行，但有些题目中会把砝码与被测物体放反了，即放成了右物左码，此时的读数就应该用左盘中砝码的总质量减去游码所对的刻度值就行，这也算是特殊的测量。

（4）天平属于精密的仪器，在调节横梁平衡、放入物体、加减砝码时动作一定要轻，不能让天平的刀口振动；在称量潮湿的物品或化学药品时，可以把两个盘中同时放上同样的容器或塑料纸片，不要让药品直接接触托盘，防止托盘被腐蚀。

（5）天平的砝码更容易锈蚀，所以加减砝码时一定要用镊子夹取，不能直接用手去拿。

天平测量的误差分析天平和其他仪器一样，存在着误差问题，现在我们对托盘天平常出现的几种误差做一分析总结。

1. 托盘天平准确值或准确度的分析准确值或准确度是指天平能准确称量物体的最小值。

托盘天平的准确值为0.2g，是指托盘天平称量物体时，其值整数位和小数点后面第一位是准确的。

2. 物体和砝码放反后的误差分析正确称量时，左边放物体，右边放砝码，则m物=m砝+ m游，即物体的正确质量。

当物体和砝码放反时，则有两种情况：其一是未使用游码，其二是使用了游码。

（1）未使用游码的情况：根据m物=m砝+m游，未使用游码时，m游=0，物体和砝码放正确时m物=m砝，而放反后则m砝=m物，因此称量值是准确的。

（2）使用游码时的情况：放反后，右边是物体，左边是砝码，如果仍按正确读法读数，则m′物=m砝 +m游①是不准确的，因为此时的平衡关系应为m砝=m物+m游，变形得m物=m砝-m游②，称量值m′物与实际值m物的关系：由①-②得m物=m′物-2m游，放反后称量值偏大。

百度文库1天平的误差分析及练习一. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使用游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且用游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏大。

针对练习：1. 小玉同学称木块质量时，错把木块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到处天平正好平衡。

则该木块质量为（）A. B. 80g C. 81g D.3. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学用最小刻度为克、最小砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是克，测量结束后，他还未觉察出自己的失误，铁块的实际质量应是（）A. 克B. 克C. 克D. 克5.小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g，她记录了木块的质量是，整理仪器时，发现木块和砝码的位置放反了，则测量木块的的质量比真实质量________，（填偏大或偏小），且真实质量为_________.6.某同学用天平称量物体质量，用了10g，5g和1g砝码各一个，游码放在处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，而物体被放在了右边，该同学打算从头再做一遍，另一个同学说，这样也可以，那么另一位同学所讲的正确读数为（）A B C D7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为克（1g以下用游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．百度文库29.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿石放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各一个，又把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿石的质量应该是___________.10.某人用天平称量的食盐时，（1g以下用游码），称后发现砝码放在了左盘，食盐放在了右盘，所称食盐的实际质量为_________.二．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使用的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作用，接下来调平，对测量结果无影响。

天平的误差分析及练习一. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使用游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且用游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏大。

针对练习：1. 小玉同学称木块质量时，错把木块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到0.5g 处天平正好平衡。

则该木块质量为（）A. 80.5gB. 80gC. 81gD. 79.5g3. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学用最小刻度为0.2克、最小砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是77.4克，测量结束后，他还未觉察出自己的失误，铁块的实际质量应是（）A. 78.2克B. 76.6克C. 82.2克D. 72.6克5.小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g，她记录了木块的质量是38.2g，整理仪器时，发现木块和砝码的位置放反了，则测量木块的的质量比真实质量________，（填偏大或偏小），且真实质量为_________.6.某同学用天平称量物体质量，用了10g，5g和1g砝码各一个，游码放在0.1g处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，而物体被放在了右边，该同学打算从头再做一遍，另一个同学说，这样也可以，那么另一位同学所讲的正确读数为（）A 16.1gB 15.9gC 16.9gD 15.1g7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为13.4克（1g以下用游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．9.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿石放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各一个，又把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿石的质量应该是___________.10.某人用天平称量5.1g的食盐时，（1g以下用游码），称后发现砝码放在了左盘，食盐放在了右盘，所称食盐的实际质量为_________.二．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使用的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作用，接下来调平，对测量结果无影响。

天平砝码检定误差原因分析
砝码是物理实验室中不可或缺的工具之一，主要用来测量物体的重量和质量。

砝码可以分为天平砝码和势能砝码，其中天平砝码是最常用的一种。

然而，由于使用和保存等方面的原因，天平砝码的检定误差较为常见。

本文将对天平砝码检定误差的原因进行分析。

1. 材料质量不同
天平砝码通常由金属制成，包括铁、铜、铝等材料，这些材料的密度和硬度等物理特性不尽相同。

由于砝码的质量取决于材料的密度和体积，因此，不同材料制成的砝码的实际质量可能会有差异。

2. 制造工艺差异
虽然天平砝码是由不同的制造商生产的，但每个制造商都可能有不同的制造工艺。

制造过程中的差异可能会导致质量的误差。

例如，一些制造商可能使用更高质量的原材料来生产砝码，而另一些制造商可能会使用较低质量的材料。

3. 使用环境和使用频率
天平砝码的使用环境和使用频率也可能影响其质量。

如果天平砝码长时间暴露在潮湿的环境中，可能会导致氧化、锈蚀等问题。

此外，如果天平砝码经常被使用，其表面可能会磨损，影响其精度和质量。

4. 保存方式和时间
5. 人为使用误差
天平砝码在使用过程中，可能会受到人为因素的影响。

例如，使用者可能没有校准天平，或不正确地使用砝码，而导致错误的读数。

此外，使用者也可能不小心将砝码掉落或损坏，进一步降低其准确性。

综上所述，天平砝码的检定误差涉及到多个因素，包括材料质量、制造工艺、使用环境和频率、保存方式和时间以及人为使用误差。

为减少误差，使用者应注意保持砝码的干燥状态，定期校准天平，正确地使用砝码，并将其妥善保存。

天平的误差分析及练习一. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使用游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且用游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏大。

针对练习：1. 小玉同学称木块质量时，错把木块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到0.5g 处天平正好平衡。

则该木块质量为（）A. 80.5gB. 80gC. 81gD. 79.5g3. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学用最小刻度为0.2克、最小砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是77.4克，测量结束后，他还未觉察出自己的失误，铁块的实际质量应是（）A. 78.2克B. 76.6克C. 82.2克D. 72.6克5.小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g，她记录了木块的质量是38.2g，整理仪器时，发现木块和砝码的位置放反了，则测量木块的的质量比真实质量________，（填偏大或偏小），且真实质量为_________.6.某同学用天平称量物体质量，用了10g，5g和1g砝码各一个，游码放在0.1g处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，而物体被放在了右边，该同学打算从头再做一遍，另一个同学说，这样也可以，那么另一位同学所讲的正确读数为（）A 16.1gB 15.9gC 16.9gD 15.1g7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为13.4克（1g以下用游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．9.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿石放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各一个，又把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿石的质量应该是___________.10.某人用天平称量5.1g的食盐时，（1g以下用游码），称后发现砝码放在了左盘，食盐放在了右盘，所称食盐的实际质量为_________.二．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使用的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作用，接下来调平，对测量结果无影响。

天平的误差分析及练习一. 物体和砝码放反后的误差分析（1）物体砝码放反了，但未使用游码的情况：不影响测量结果，数值正确（2）物体发放放反了，且用游码时的情况：则平衡关系应为m物+m游=m砝，变形得m物=m砝-m游，放反后称量值偏大。

针对练习：1. 小玉同学称木块质量时，错把木块放在天平右盘，她在左盘加80g砝码，再将游码移到0.5g 处天平正好平衡。

则该木块质量为（）A. 80.5gB. 80gC. 81gD. 79.5g3. 用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为（）A. 124克B. 122克C. 118克D. 116克4. 某同学用最小刻度为0.2克、最小砝码为5克的托盘天平称量铁块的质量，当调节横梁平衡后，他将铁块放在天平的右盘，砝码放在天平的左盘，同时移动游码，当天平平衡时，他读出铁块的质量是77.4克，测量结束后，他还未觉察出自己的失误，铁块的实际质量应是（）A. 78.2克B. 76.6克C. 82.2克D. 72.6克5.小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g，她记录了木块的质量是38.2g，整理仪器时，发现木块和砝码的位置放反了，则测量木块的的质量比真实质量________，（填偏大或偏小），且真实质量为_________.6.某同学用天平称量物体质量，用了10g，5g和1g砝码各一个，游码放在0.1g处横梁正好平衡；结果发现原来物体和砝码的位置放反了砝码被放在左边，而物体被放在了右边，该同学打算从头再做一遍，另一个同学说，这样也可以，那么另一位同学所讲的正确读数为（）A 16.1gB 15.9gC 16.9gD 15.1g7.某同学在称量物体质量时，把物体和砝码放反了，最后读数为13.4克（1g以下用游码），则该同学所称物体的实际质量是______．8.用托盘天平称量物体的质量时，将被称物体和砝码放错了位置，若天平平衡时，左盘放有100克和20克的砝码各1个，游码所对的刻度值是4克，则物体的质量为______克．9.有位同学把天平调平衡后，错把被称的矿石放在右盘，在左盘放砝码50g，20g各一个，又把游码移到4g处，天平刚好平衡，则这块矿石的质量应该是___________.10.某人用天平称量5.1g的食盐时，（1g以下用游码），称后发现砝码放在了左盘，食盐放在了右盘，所称食盐的实际质量为_________.二．调平前左盘或右盘上有东西，调平后使用的误差分析（1）在调平前左右两盘中如果有东西没发现，东西相当于平衡螺母的作用，接下来调平，对测量结果无影响。

托盘天平测量的“误差分析”
导读：本文托盘天平测量的“误差分析”，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。

托盘天平测量的“误差分析”
李钱进
（江苏省姜堰励才实验学校）
一、砝码质量发生变化后，对测量结果的影响
1.由于某种原因，砝码的质量变小了。

假设本来50g的砝码变成了49g，而测量人员在测量时还是按照50g来读数的，从而使测量值偏大。

2.反之若砝码生锈或粘了脏的物体，从而使砝码质量偏大，假设本来50g的砝码变成了51g，而测量人员在测量时还是按照50g来读数的，从而使测量值偏小。

二、调节平衡螺母使天平平衡时，指针没有指到分度盘中央就开始测量
1.若指在分度盘的右侧，就开始测量物体的质量了。

那么，我们可以这样分析，物体的一部分质量先要让天平指到分度盘中央，再把物体的其余部分放入，加减砝码，再次使天平平衡，这时砝码的质量就不包含图中黑色物体部分的质量，所以测得的质量就偏小。

2.若指在分度盘的左侧，就开始测量物体的质量了。

那么，我们
可以这样分析，砝码的一部分质量先要让天平指到分度盘中央，再把物体的其余部分放入，加减砝码，再次使天平平衡，这时图中黑色砝码的质量也被加进去了，而此时物体的质量等于白色砝码的质量，所以测量值偏大。

3.读数时，指针偏在分度盘的左侧，那么这时说明右边放的砝码质量嫌小，所以读出来的数值将偏小。

同理偏在右侧，则质量偏大。

4.游码未归“零”，就调平衡，这时就相当于在右盘中先放了一个质量较小的砝码，所以这时测量值多了这个游码所对应值的质量。

所以，这时测量值将偏大。

编辑薄跃华
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