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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.。
托盘天平的使用步骤及注意事项
一：使用步骤
1、把托盘天平放置在水平桌面上；
2、游码归零，调节平衡螺母使托盘天平平衡（第一次调平）；
3、按照“左物右码”的原则，放置物体和砝码；
4、放置完最小的砝码后，通过调节游码是托盘天平平衡（第二次调平）；
5、读数：物体的质量=砝码+游码。
6、测量完成后，清点砝码，并装入砝码盒和托盘天平盒。
二：注意事项
1、托盘天平在第一次调平时，游码必须归零。
如果不归零，则物体的质量=实际测量值-未归
零读数；
2、如果砝码和物体放反，则测量值偏大两倍的游码值，物体的质量=砝码-游码；
3、放置砝码的时候，应该按照“先大后小”的原则，装砝码的时候，则相反；
4、放置好最小的砝码时，通过调节游码使托盘天平平衡（第二次调平）；
5、整个过程中，砝码都要用镊子夹取，不能用手直接拿取；
6、如果被测物体具有腐蚀性活含有水分较大，则应给两盘分别垫上滤纸；
7、托盘天平平衡的标志是：指针指在刻度盘的零刻度线或者在零刻度线左右均匀摆动。
托盘天平游码读数方法托盘天平是一种用来称量托盘上物体重量的仪器。
它的主要特点是可以将托盘放在天平上进行称量，能够很方便的读取重量。
而游码是指在天平测量时会有一些数字在变动，这就需要有一种方法来读取正确的数值。
下面我将详细介绍托盘天平游码读数的方法。
首先，我们需要明白托盘天平游码的原因。
游码是由于托盘上的物体在称量过程中会发生震动、晃动或者因为其重心不稳定而导致的数字波动。
这就使得我们需要找到一种方法来读取正确的重量。
针对托盘天平游码读数的方法，首先我们需要保证托盘上的物体处于静止状态。
这意味着在称量的时候，尽量减少托盘上的晃动或者震动。
可以通过轻轻地放下物体或者使用静态消除器来减少静电的影响。
其次，我们需要通过多次称量来进行平均值的计算。
因为游码的存在会导致测量的值在一定范围内波动，所以可以通过多次称量的方法得到一个平均值，从而减少游码带来的影响。
另外，需要选择合适的称量时间。
在特定时间段内，例如早晨或者晚上，托盘天平的游码情况可能会不同。
因此，可以选择在某个特定时段来进行称量，以减少游码的影响。
此外，还可以通过调整托盘天平的零点来减少游码的影响。
在进行称量之前，可以先将托盘天平的零点进行调整，使得游码的影响减小。
这样就可以更准确地读取重量。
最后，经常清洁和维护托盘天平也是减少游码影响的一个重要方法。
保持托盘天平的清洁和维护可以减少由于污垢和灰尘积累而导致的游码现象。
总的来说，要准确读取托盘天平的游码，需要保证托盘上的物体处于静止状态，通过多次称量取平均值，选择合适的称量时间，调整零点，以及经常清洁和维护托盘天平。
这些方法可以帮助我们准确读取托盘天平的游码，确保称量的准确性。
托盘天平游码的读数方法
托盘天平游码是一种测量块体重量的工具，有着自己独特的读数方法。
它是一种简单的力学计量仪器，由三只指针组成，可以测量块体的重量。
首先，将托盘天平游码放在平面上，将要测量的块体放在它的滑动装置上。
在稳定后，应将游码指针拨动至水平位置，这样可以使块体的重量保持相对恒定，尽可能准确地测量。
使用托盘天平游码时，可以从三只指针中选择一条来观察，为了更准确的读数，应先观察最长的指针，例如一条白色的指针。
将其置于一个角度，以使面板上的刻度和指针的角度在最大的缝隙中相遇，从而测量面板上的刻度，称之为“重量示”，它表示块体重量的数值。
接下来，可以查看次要指针，它是在重量刻度上分割的，例如黄色指针。
要准确地测量块体的重量，必须将黄色指针置于相同的角度，查看面板上的刻度，每一刻度表示0.1克重量，称之为“毛重示”，即块体真实重量的小数部分。
最后，可以查看第三条指针，它是粗心指针，它的指向与重量刻度的判断，它的位置比黄色指针的位置低一个宽度，一个缝隙代表重量的五分之一，称之为“细重示”，每一缝隙代表着0.05克的重量。
最终的块体的重量可以通过将这三种指针读数的结果相加得到，这便是用托盘天平游码来读数的方法。
它既简单又准确，是一种很流行的测量块体重量的方法。
使用托盘天平游码时，我们应严格按照测量步骤，先看最长的指针，再看次要的指针，最后看细重指针，将它们的读数加起来，便可以得出最准确的结果。
另外，在测量过程中我们应当保持游码指针处于水平位置，以保持重量恒定，从而提高测量精度。
托盘天平使用方法全解托盘天平是一种用于测量物体重量的工具，广泛应用于物流、仓储、制造业等领域。
它的使用方法如下：1.准备工作在使用托盘天平前，需要先确保其处于平稳的工作台面上，没有杂物阻碍。
同时，确保天平的电源充足，无任何故障。
2.清零操作在使用托盘天平之前，应进行清零操作，确保天平的初始值为零。
一般来说，有两种方式进行清零操作：手动清零和自动清零。
手动清零需要按下清零键，并保持数秒钟，直至显示屏上显示为零。
自动清零则是待待过一段时间后，天平会自动清零。
3.放置托盘在进行称重之前，需要将待称重的物体放置在托盘上。
确保物体放置平稳，不与托盘边缘相接触，确保准确度。
4.读取重量将物体放置在托盘上后，数秒钟后显示屏上会显示出物体的重量。
一般来说，托盘天平的显示屏上会同时显示重量数值和单位。
在读取重量时，应注意单位的一致性，如磅(lb)或千克(kg)等。
5.保持稳定在读取重量后，应确保待称重物体处于稳定状态，不要晃动或移动。
如果物体发生移动，可能会导致重量读数不准确。
6.连续称重如果需要进行连续称重，可以将托盘清空，然后继续放置待称重物体。
在连续称重的过程中，应注意清零操作，确保称重的准确性。
7.记录数据在进行称重时，可以使用纸笔或电子设备记录重量数据，以备后续检查或分析使用。
8.维护保养在使用完托盘天平后，应进行适当的维护保养，以确保其长期稳定的工作状态。
定期清洁托盘表面和传感器，避免灰尘或杂物的积聚。
同时，对电源线进行检查，确保无损坏或老化现象。
托盘天平的使用方法如上所述，不同型号和品牌的托盘天平可能会有细微差异，故在使用前最好阅读产品说明书，以了解具体的操作步骤和注意事项。
同时，应在正确的环境下使用托盘天平，并遵循相关安全规范，以保证使用的安全性和准确性。
托盘天平游标卡尺的读数方法嘿，朋友们！今天咱们来聊聊托盘天平游标卡尺的读数，这就像是一场超级有趣的解谜游戏呢。
先说说托盘天平吧。
托盘天平就像是一个超级公正的裁判，两边的托盘就像两个小舞台，物品和砝码在上面“表演”重量的较量。
当这个天平平衡的时候啊，就像两个武林高手过招后打成了平手。
那读数的时候呢，砝码的总质量就像一堆宝藏的数量，直接加起来就好啦。
可别忘了还有游码这个小调皮，游码就像是一个小尾巴，在标尺上晃悠。
它的读数就像是这个宝藏堆上额外的小宝石，要精确地看它在标尺上的位置，一小格一小格地数，每一格就像一个小台阶，它停在哪一格，就是对应的质量值啦。
这整个托盘天平的读数就像是在清点一场战斗后的战利品，容不得半点马虎哦。
再看看游标卡尺。
游标卡尺可不得了，它就像一个超级精密的小怪兽，专门测量那些小到不行的长度。
主尺就像它的大身体，上面的刻度就像它的铠甲鳞片，一格一格整整齐齐的。
游标呢，就像是这个小怪兽的小爪子，紧紧地趴在主尺上。
读数的时候，先看主尺上的刻度，那是大方向，就像在大森林里先找到大树一样。
然后再看游标上的刻度和主尺刻度对齐的地方，这个就像在树叶堆里找那片最特别的叶子。
那游标卡尺的读数啊，就像是把大怪兽身体上的刻度和小爪子上的刻度组合起来，得出一个超级精确的数字，这个数字就像一个超级密码，打开了精确测量长度的大门。
想象一下，你在使用托盘天平的时候，就像一个魔法师在调配魔法药剂，每一个砝码和游码的数值都是魔法元素，一旦组合错误，魔法就会失败呢。
而游标卡尺呢，就像是一个微观世界的探险家的工具，你要像探险家寻找宝藏一样仔细地找到那个正确的刻度对齐点。
要是把托盘天平的读数比作是在数一堆金币，砝码是大金币，游码是小金币的话，游标卡尺的读数就像是在数一串超级精致的小珍珠项链上的珍珠数量，每个珍珠的位置都很重要。
有时候，游标卡尺的游标就像一个调皮的小精灵，在主尺上捉迷藏，你得瞪大了眼睛才能找到它准确的位置。
托盘天平的使用方法
1
1.把托盘天平放在水平台上。
2.用镊子将游码拨到标尺左端的“0”刻度线上。
3.调节衡量右侧的平衡螺母，在调节的时候，要看指针的位置。
4.指针位于分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，反之向左调。
5.指针位于分度盘的中线处，此时衡量平衡。
6.将被测的物体放在左盘内，并估测被测物体的质量。
7.根据估测用镊子向右侧的托盘内由大到小的放置砝码。
8.适当调整游码的位置，使托盘天平的横梁处于平衡状态。
9.当托盘天平平衡后，就可以读出被测物体的质量。
10.被测物体的质量=右侧砝码质量+游码的读数。
A．先将游码归于标尺左端的零刻线处；B．调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘中央。
称、读：〔1〕被测物体放在左盘，砝码放右盘；〔2〕砝码放置顺序：先大后小，再移游码；〔3〕天平平衡后读数：m物= m砝+ m游码示数。
天平使用的考前须知〔1〕不要超过量程〔2〕保护天平A．保护天平的刀口：轻拿轻放；B．保护天平的清洁和枯燥：用镊子夹取砝码，化学药品、液体不能直接放在天平盘上当物体和砝码的位置放反时：m物=m砝 - m游码示数1．小明按图所示方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：“你操作时至少犯了两个错误〞。
课堂练习〔难点稳固〕2.小伟同学在用调节好的托盘天平称量物体的质量时，往右盘中参加最小的砝码后，发现指针在分度盘上的位置如图甲所示。
接下来的操作应是______〔填“取出〞或“不取出〞〕最小的砝码，向_____〔填“左〞或“右〞〕移动__________〔填“游码〞或“平衡螺母〞〕，当天平平衡时，盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，那么此物体的质量为______g。
3.小明在测量金属块密度实验中，利用天平测量金属块质量时，物体放在天平右盘，通过在左盘中加减砝码和移动游码使天平平衡，所加砝码和游码在标尺上的位置如下图，那么物体的质量是_________g。
小结选-----调-----称-----读测量固体的质量：〔1〕调节天平；〔2〕被测物体放左盘，砝码放右盘，移动游码，使天平平衡；〔3〕记录数据。
m物= m砝+ m游码示数测量液体的质量：〔1〕调节天平；〔2〕测量空烧杯质量m0；〔3〕将被测液体倒入烧杯，测量总质量m总；〔4〕被测液体质量m=m总− m0。
