托盘天平几种误差的分析
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思考题1. 指出在下列情况下,各会引起哪种误差?如果是系统误差,应该用什么方法减免?(1) 砝码被腐蚀;答:引起系统误差(仪器误差),采用校准砝码、更换砝码。
(2) 天平的两臂不等长;答:引起系统误差(仪器误差),采用校正仪器(天平两臂等长)或更换仪器。
(3) 容量瓶和移液管不配套;答:引起系统误差(仪器误差),采用校正仪器(相对校正也可)或更换仪器。
(4) 试剂中含有微量的被测组分;答:引起系统误差(试剂误差),采用空白试验,减去空白值。
(5) 天平的零点有微小变动;答:随机(偶然)误差。
(6) 读取滴定管体积时最后一位数字估计不准;答:随机(偶然)误差。
采用读数卡和多练习,提高读数的准确度。
(7) 滴定时不慎从锥形瓶中溅出一滴溶液;答:过失,弃去该数据,重做实验。
(8) 标定HCl 溶液用的NaOH 标准溶液中吸入CO2。
答:系统误差(试剂误差)。
终点时加热,除去CO2,再滴至稳定的终点(半分钟不褪色)。
2. 判断下列说法是否正确(1) 要求分析结果达到0.2%的准确度,即指分析结果的相对误差为0.2%。
(2) 分析结果的精密度高就说明准确度高。
(3) 由试剂不纯造成的误差属于偶然误差。
(4) 偏差越大,说明精密度越高。
(5) 准确度高,要求精密度高。
(6) 系统误差呈正态分布。
(7) 精密度高,准确度一定高。
(8) 分析工作中,要求分析误差为零。
(9) 偏差是指测定值与真实值之差。
(10) 随机误差影响测定结果的精密度。
(11) 在分析数据中,所有的“0”均为有效数字。
(12) 方法误差属于系统误差。
(13) 有效数字中每一位数字都是准确的。
(14) 有效数字中的末位数字是估计值,不是测定结果。
(15) 有效数字的位数多少,反映了测量值相对误差的大小。
(16) 有效数字的位数与采用的单位有关。
(17) 对某试样平行测定多次,可以减少系统误差。
(18) Q检验法可以检验测试数据的系统误差。
答:(1) 对;(2) 错;(3) 错;(4) 错;(5) 对;(6) 错;(7) 错;(8) 错;(9) 错;(10) 对;(11) 错;(12) 对;(13) 错;(14) 对;(15) 对;(16) 错;(17) 错;(18) 错3. 单选题(1) 准确度和精密度的正确关系是……………………..……………………………………………….( )(A) 准确度不高,精密度一定不会高(B) 准确度高,要求精密度也高(C) 精密度高,准确度一定高(D) 两者没有关系(2) 从精密度好就可判断分析结果准确度的前提是…………………..……………………………….( )(A) 偶然误差小(B) 系统误差小(C) 操作误差不存在(D) 相对偏差小(3) 以下是有关系统误差叙述,错误的是………………………………...…………………………….( )(A) 误差可以估计其大小(B) 误差是可以测定的(C) 在同一条件下重复测定中,正负误差出现的机会相等(D) 它对分析结果影响比较恒定(4) 测定精密度好,表示………….…………………………………..………………………………….( )(A) 系统误差小(B) 偶然误差小(C) 相对误差小(D) 标准偏差小(5) 下列叙述中错误的是…………….……………………………………..…………………………….( )(A) 方法误差属于系统误差(B) 系统误差具有单向性(C) 系统误差呈正态分布(D) 系统误差又称可测误差(6) 下列因素中,产生系统误差的是………………………………………….………………………….( )(A) 称量时未关天平门(B) 砝码稍有侵蚀(C) 滴定管末端有气泡(D) 滴定管最后一位读数估计不准(7) 下列情况所引起的误差中,不属于系统误差的是……..………………..………………………….( )(A) 移液管转移溶液后残留量稍有不同(B): 称量时使用的砝码锈蚀(C) 天平的两臂不等长(D) 试剂里含微量的被测组分(8) 下述说法不正确的是……..…..………………..…………………….……………………………….( )(A) 偶然误差是无法避免的(B) 偶然误差具有随机性(C) 偶然误差的出现符合正态分布(D) 偶然误差小,精密度不一定高(9) 下列叙述正确的是……….…………………..……………………………………………………….( )(A) 溶液pH为11.32,读数有四位有效数字(B) 0.0150g试样的质量有4位有效数字(C) 测量数据的最后一位数字不是准确值(D) 从50mL滴定管中,可以准确放出5.000mL标准溶液(10) 分析天平的称样误差约为0.0002克,如使测量时相对误差达到0.1%,试样至少应该称……….( )(A) 0.1000克以上(B) 0.1000克以下(C) 0.2克以上(D) 0.2克以下(11) 精密度的高低用()的大小表示………………………..………………………………………….( )(A) 误差(B) 相对误差(C) 偏差(D) 准确度(12) 分析实验中由于试剂不纯而引起的误差属于…………………..…………….……………..…….( )(A): 系统误差(B) 过失(C) 偶然误差(D)方法误差(13) 四次测定结果:0.3406、0.3408、0.3404、0.3402,其分析结果的平均值为……………………….( )(A) 0.0002 (B) 0.3405 (C) 0.059% (D) 0.076%(14) 配制一定摩尔浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是…..…………………….( )(A) 所用NaOH固体已经潮解(B): 向容量瓶倒水未至刻度线(C) 有少量的NaOH溶液残留在烧杯中(D) 用带游码的托盘天平称NaOH固体时误用“左码右物”(15) 四次测定结果:55.51、55.50、55.46、55.49、55.51,其分析结果的平均偏差为………..………….( )(A) 55.49 (B) 0.016 (C) 0.028 (D) 0.008(16) 托盘天平读数误差在2克以内,分析样品应称至( )克才能保证称样相对误差为1% 。
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.。
实验名称:天平的使用实验日期:____年__月__日实验地点:____实验室实验者:____一、实验目的1. 熟悉天平的结构和性能,了解天平的工作原理。
2. 掌握天平的调节和使用方法,提高实验操作技能。
3. 学会使用天平进行质量测量,培养实验数据的准确性和规范性。
二、实验原理天平是一种用于测量物体质量的精密仪器。
它利用等臂杠杆原理,通过比较待测物体与已知质量的标准砝码的重量,从而得出待测物体的质量。
天平的种类繁多,常用的有托盘天平、分析天平、电子天平等。
三、实验器材1. 天平:托盘天平、分析天平、电子天平2. 砝码:1g、2g、5g、10g等3. 待测物体:若干4. 量筒、烧杯、滴管等辅助器材四、实验步骤1. 天平的调节(1)将天平放置在平稳的水平桌面上,调整底脚螺母,使天平水平。
(2)将游码移至标尺左端的零刻度线处。
(3)调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央位置,表示天平平衡。
2. 物体质量的测量(1)将待测物体放在天平的左盘上。
(2)逐渐向右盘添加砝码,直到天平平衡。
(3)记录砝码的总质量,即为待测物体的质量。
3. 数据记录与处理(1)将实验数据记录在实验报告表格中。
(2)对实验数据进行整理和分析,得出实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据实验次数 | 待测物体质量(g) | 砝码质量(g) | 实验误差(%)----------|------------------|---------------|----------------1 | 20.5 | 20.5 | 02 | 30.2 | 30.2 | 03 | 40.1 | 40.1 | 02. 实验误差分析实验误差主要来源于天平的精度、砝码的准确性以及操作过程中的误差。
通过多次实验,减小误差,提高实验结果的可靠性。
六、实验结论通过本次实验,我们掌握了天平的使用方法,了解了天平的工作原理。
在实验过程中,我们注意了数据的准确性和规范性,提高了实验操作技能。
浅析天平弹簧秤和电子称对重物测量的误差一、天平弹簧秤和电子秤对重物测量的原理及主要误差来源。
(一)、天平的测量原理及误差来源天平测量原理:天平是实验室中常用的仪器。
天平是一种衡器,是衡量物体质量的仪器。
它依据杠杆原理制成,在杠杆的两端各有一小盘,一端放砝码,另一端放要称的物体,杠杆中央装有指针,两端平衡时,两端的质量(重量)相等。
这些道理对学过物理学的人来说已经是老生常谈了。
现代的天平,越来越精密,越来越灵敏,种类也越来越多。
我们都知道,有普通天平、分析天平,有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平,等等。
测量时主要误差来源:1砝码精度2.天平灵敏度。
可看偏转10格时两边质量差,然后计算出。
3.平衡判断视差,也就是对指中线的判断误差。
结合天平灵敏度可知误差大小。
4.读数视差,也就是读取游码的读数视差。
(二)、弹簧秤的测量原理和误差来源弹簧秤的测量原理:利用弹簧在被测物重力作用下的变形来测定该物质量的衡器。
弹簧具有受力后产生与外力相应的变形的特性。
根据胡克定律,弹簧在弹性极限内的变形量与所受力的大小成正比。
称重时,弹簧变形所产生的弹性力与被测物的重量(重力)相平衡,故从变形量的大小即可测得被测物的重量,进而确定其质量。
弹簧秤的称量可从1毫克到数十吨。
其中,载荷在2mg以下的,采用石英丝弹簧;载荷在5g以下的,采用平卷弹簧;载荷量更大的,采用螺旋弹簧和盘形弹簧。
常见的弹簧秤是使用螺旋弹簧制成的弹簧案秤。
从图2中可看出,在被测物放入秤盘后,螺旋弹簧在被测物重力作用下被拉伸,拉伸时通过杠杆装置使齿条作直线运动而带动齿轮指针轴旋转。
当弹簧被拉伸产生的弹性力与被测物重力平衡时,指针就在刻度盘上指示被测物的重量值。
弹簧秤测量误差的主要来源:弹簧秤具有结构简单、读数直观的优点。
但因弹簧具有弹性滞后的特性,且易受温度等外界条件变化的影响,故其准确度、灵敏度较低。
此外,其称重结果还因重力加速度的不同而有所差异。
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。
3。
称量前游码回零,但未调平的误差分析游码回零未调平时有指针偏左、偏右两种情况:(1)指针偏右说明右盘相对于左盘重一些,称量值偏小;(2)指针偏左说明左盘相对于右盘重一些,称量值偏大。
4. 游码未回零的误差分析游码未回零但调平的误差分析。
游码未回零但调平时,设称量前游码的示数为a克,称量后游码的示数为b克,其等式关系应为m物+a=m砝+b①,m砝+b为称量值,称量值偏大。
变形①式为m物=m砝+(b—a),即在称量时,称量物体质量的游码质量不是b克,而是(b—a)克.5. 砝码生锈误差分析如果砝码生锈,则其质量变重了。
举例说明:一个50克的砝码生锈后质量变为52克,我们只有在左盘上放一个52克的物体才能与砝码平衡,但砝码上标明的还是50克,也就是说52克的砝码称出来后只有50克,称出来物体的质量偏小了.6. 砝码磨损误差分析如果砝码磨损,则其质量变轻了。
举例说明:一个50克的砝码磨损后质量变为48克,我们只要在左盘上放一个48克的物体就能与砝码平衡,但砝码上标明的还是50克,也就是说48克的砝码称出来的物体后却有50克,称出来物体的质量偏大了。
化学实验中的读数及读数引起的误差陕西省咸阳天王中学韩梅英陕西省咸阳育才中学王文绪关键词:化学实验读数误差化学实验经常要量取液体的体积和称量固体的质量。
这就要求正确、科学地读数和记数,否则会因读数不当引起实验误差。
一、常见量器的规格和构造1、中学化学实验用的托盘天平有100g和200g两种规格。
100g最小砝码为1g,游码标尺每个分格刻度为0.1g;200g最小砝码为2g,游码标尺每个分格刻度为0.2g。
游码标尺零刻度在左边。
2、中学化学实验用的量筒有5ml、10ml、25ml、50ml、100ml、500ml、1000ml由上表可以看出,最小刻度(最下面的刻度)读数是量筒规格的1/10,而每分格刻度一般为量筒规格的1/100。
3、中学化学实验用的滴定管有酸式和碱式之分,规格有25ml和50ml两种。
每分格刻度为0.1ml,零刻度在上边。
下边的最大刻度下方还有一段不能读出体积。
4、中学化学实验用的容量瓶一般有50ml、100ml、250ml、1000ml几种规格,只有一个刻度线,只能准确量取规定规格的体积。
(配制多大体积的溶液,选取多大规格的容量瓶)5、中学化学实验用的刻度吸管(也叫刻度移液管)有1ml、2ml、5ml、10ml 几种,有多个刻度线,零刻度有的在下边,有的在上边,可准确量取量程内的任一体积。
6、中学化学实验用的移液管有5ml、10ml、20ml等规格,只有一个刻度线,只能移取规定规格的体积。
7、中学化学实验用的温度计有100℃、150℃、200℃、300℃等规格,零刻度在中下方。
实验中所选温度计的量程要比所测温度高些。
二、读数记数规律1、称取物质质量时,由于托盘天平灵敏度所限,读数时不估读。
只记到0.1g (或0.2g)。
称量时应“左物右码”,物品质量等于砝码质量加上游码读数。
例如29.1g 等。
用天平称质量有两种形式:称一定物质的质量和称取一定质量的物质。
2、凡量取液体体积读数时要将视线、液体的凹月面、刻度线放在同一水平面上。
一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析1、计算例如,经计算需溶质固体4.65g,而实际称量了4.7g。
由于托盘天平的感量为0.1g,四舍五入后,称量的溶质的质量增加,故所配溶液浓度偏高。
2、称量或量取①天平砝码生锈(没有脱落)或沾有其它物质。
导致称量物质的实际值大于称量值。
②称量时,游码忘记归零。
③调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端。
④用量筒量取液体时,仰视读数,使所量取的液体体积偏大。
⑤用量筒量取液体时,用水洗涤量筒,将残留在量筒中的液体洗出,使所量取液体体积偏大。
上述操作均使称得溶质的质量或量取液体体积增大,故所配溶液浓度偏高。
⑥直接称热的物质,含有水分,称的重,实际质量小。
⑦砝码有残缺。
⑧称量时,将药品和砝码的位置放颠倒了。
⑨在敞口容器中称量易吸收空气中其它成分或易于挥发的物质时的动作过慢。
⑩用刚洗涤过的量筒量取所配溶液。
由于刚洗涤过的量筒内壁附着有水珠,使量取的一定体积的溶液所含溶质的量减少,故所配溶液浓度偏低。
⑩用量筒量取液体时,俯视读数,使所量取的液体体积偏小。
上述操作均使称得溶质的质量或量取液体体积减小,故所配溶液浓度偏低。
3、溶解为加速溶质的溶解而搅拌溶液,使溶液飞溅出来。
飞溅出的溶液中含有部分溶质,使所配溶液中的溶质减少,浓度偏低。
4、转移①转移溶液时有部分液体溅出,使溶质减少,所配溶液浓度偏低。
②溶解固体溶质或稀释溶液时,未恢复至室温即转入容量瓶进行定容。
造成所量取的溶液的体积大于或小于容量瓶上所标注的液体体积,致使溶液浓度偏高。
5、洗涤未洗涤烧杯、玻璃棒或洗涤液未转入容量瓶,使溶质的量减少,致使溶液浓度偏低。
6、定容①定容时仰视(或俯视)刻度线,使溶液的体积增大(或减小),致使溶液浓度偏低(或偏高)。
②定容时加水超过了刻度线,又用滴管吸出部分水,吸出的溶液中含有部分溶质,致使溶液浓度偏低。
③定容前容量瓶中含有少量蒸馏水。
因定容时要加入水,故容量瓶内壁附着的水对所配溶液的浓度无影响。
一定物质的量浓度溶液配制的误差分析(一)由概念不清引起的误差1.例:用500mL容量瓶配制450mL 0.1 moL/L的氢氧化钠溶液,用托盘天平称取氢氧化钠固体1.8g。
---------------------。
2.例:配制500mL0.1moL/L的硫酸铜溶液,需称取胆矾8.0g。
---。
(二)由试剂纯度引起的误差3例:用碳酸钠晶体配制碳酸钠溶液时,所用晶体已经部分失水。
--。
4例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体中含有氧化钠杂质。
--。
(三)由称量不正确引起的误差5例:配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体放在烧杯中称量时间过长。
----。
称量氢氧化钠固体时速度要快或放在中称量最好。
6例:配制氢氧化钠溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片。
--。
7例:天平砝码有锈蚀。
――――。
8换。
例:配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,需称量溶质4.4g,称量时天平左盘放砝码,右盘放药品。
―――――。
例:配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,用没有干燥的量筒量取浓硫酸。
――――。
10.例:用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中。
―――。
11用量筒量取浓硫酸时,仰视读数。
―――。
(四)由溶解转移过程引起的误差12.未冷却溶液直接转移。
例:配制氢氧化钠溶液时,将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解,未冷却立即转移到容量瓶中并定容。
―――偏大。
13例:转移到容量瓶过程中,有少量的溶液溅出。
―――。
例:转移后,未洗涤小烧杯和玻璃棒,或者虽洗涤但未将洗涤液一并转移至容量瓶中。
――――。
(五)由定容过程引起的误差15.定容容积不准确。
例:定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线。
--偏小。
16.定容后多加蒸馏水。
例:定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线。
―――偏小。
17.定容时视线不平视。
例:定容时仰视。
―――偏低。
俯视时――――偏大。
(六)对实验结果无影响的操作18.称量溶质的小烧杯没有干燥。
天平称质量的误差分析专题(方法+练习)核心点:读数=砝码+游码左盘=右盘+游码左物右码1、第一类左右放错a、未移动游码读数正确b、游码移动读数偏小真实值=砝码-游码2、第二类砝码不准口诀(大轻小重)a.砝码变轻:如磨损读数偏大读数>物体的实际质量b.砝码变重:如砝码生锈读数偏小读数<物体的实际质量3、指针问题(右小谐音幼小)称量前,但指针未对准中央刻度线a.指针偏右,就开始测量了 ----- 测出的物体质量偏小b.指针偏左,就开始测量了 ----- 测出的物体质量偏大称量时,但指针未对准中央刻度线刚好和前面相反4、使用前游码未归零a .读数偏大例1坤坤测量物体质量由于疏忽,当游码还停在0.2g位置时就调节天平平衡,然后把被测物体放左盘,当右盘加入20g和30g砝码后,游码移到1.4g位置,天平恰好平衡。
则被测真实物体的质量为: 20g+30g+1.4g-0.2g。
例2坤坤测量物体质量,由于疏忽,当游码还停在0.2g位置时就调节天平横梁平衡了,然后把被测物体放左盘,当在右盘中加入20g砝码和30g砝码,天平恰好平衡。
则被测真实物体的质量为: 20g+30g+0.2g-0.2g 。
5.左右盘未垫纸片(用极限思想判断,假设纸片非常重)a.左盘未垫纸片读数偏大读数>物体的实际质量b.右盘未垫纸片读数偏小读数<物体的实际质量练习1.在调节天平平衡时,发现无论怎么调节都不能把天平调平衡,后在左盘内放了一点沙子,终于把天平调平衡了,然后开始称量物体,当右盘放30g砝码时(未移动游码)天平刚好平衡,则该物体的质量是()A.30g B.小于30g C.大于30g D.无法判断2.托盘天平调节好以后,在称量时发现指针偏在分度盘中央的左边,这时应()A.把右端的平衡螺母向右旋出一些 B.把左端的平衡螺母向左旋出一些C.向天平右盘中增加砝码或将游码向右移动 D.将天平右盘中砝码减少3.为配制适当浓度的盐水,需要用天平称取5 g食盐,天平调平衡后,现在将右盘放5 g 砝码,食盐放在左盘,发现指针稍偏向分度盘中央刻度线右侧,则接下来的操作应是()A.取出部分食盐B.往左盘加适量食盐C.将游码向右调节 D.将右盘中的砝码取出4小红用调好的天平测一木块的质量,天平的最小砝码是5g。
托盘天平几种误差的分析
托盘天平几种误差的分析,理化生教学,
缑文华约2409字
〔关键词〕准确度分析;误差分析
〔中图分类号〕 G633.8
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2007)07(B)—0054—02
托盘天平是物理实验和化学实验中称量物体的主要仪器。
托盘天平的准确值或准确度直接影响着定量实验的效果,所以称重时由于各种因素所导致的误差就成为影响定量实验成功的关键。
近年来在中、高考中也多次出现以分析天平误差为内容的考题,造成较多的学生失分。
因此笔者结合多年天平使用的教学经验对托盘天平常出现的几种误差做一分析总结。
一、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(1g,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,而小数点后面第二位是不准确的。
例题1(有一架托盘天平,1g以下用游码,其游码标尺如下图所示,这架天平的准确值是多少?
[图片]
答案:0(1g。
例题2(有一架托盘天平,10g以下用游码,其游码标尺的一段如下图所示,这架天平的准确值是多少?
[图片]
答案:0(1g。
分析:例题1游码标尺1-10表示从0(1g-1g,而例题2中的2-8表示2g-8g,但每一刻度之间有0(1-0(9的小刻度,因此准确值仍为0(1g。
二、物体和砝码放反后的误差分析
托盘天平的设计原理是左边的质量等于右边的质量和游码标示的质量之和时,天平平衡:即M左=M右+M游。
正确称量时,左边放物体,右边放砝码,则M物=M 砝+M游(M左:左盘质量,M右:右盘质量,M物:物体质量,M砝:砝码质量,M游:游码质量。
下同)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
由M左=M右+M游,物体和砝码放正确时,M物=M砝+M游,放反后右边是物体,左边是砝码,如果仍按正确读法读数为M′物,则M′物=M砝+M游?,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?,称量值M′物与实际值M物的关系是?一?得M物=M′物-2M游,称量值偏大,而且大游码质量的2倍。
例:某学生欲称量5(3g氯化钠,他在左边托盘上放了5g砝码,又把游码移至0(3g处,然后在右边托盘上加氯化钠直到天平平衡,这时托盘天平上氯化钠的实际质量是()
A.5.3g
B.4.7g
C.4.0g
D.5.6g
分析:物体实际质量为5-0.3=4.7g或5.3-2×0.3=4.7g。
故答案为B。
三、游码回零但未调平的误差分析
游码回零未调平时有指针偏左、偏右两种情况。
1.指针偏右
指针偏右说明右盘相对于左盘重,设右盘比左盘重a克,则有M物=M砝+M游+a,M砝+M游为称量值,称量值偏小。
2.指针偏左
指针偏左说明左盘相对右盘重,设左盘比右盘重a克,则有M物+a=M砝+M 游,M砝+M游为称量值,称量值偏大。
四、游码未回零的误差分析
1.游码未回零但调平的误差分析
游码未回零但调平时,表明天平左右两盘的质量相等。
之所以相等是因为通过平衡螺母的调平使左盘的质量与右盘游码的质量相等。
设称量前游码的质量为a克,称量后游码的质量为b克,其等式关系应为M物+a=M砝+b?,M砝+b为称量值,称量值偏大。
变形?式为M物=M砝+(b-a),即在称量时称量物体质量的游码质量不是b克,而是(b-a)克。
例:某同学用托盘天平称量物体时,忘记了调零,调平后称量,称得物体质量为6.7g。
若称量前游码的质量为0.2g,那么这位同学称量的物体质量的准确值是多少?
答:6.5g。
分析:M物+0.2=6.7(g) ,M物=6.7-0.2=6.5(g),即M物=6+(0.7-
0.2)=6.5(g)。
五、游码未回零也未调平的误差分析
1.游码未回零指针偏左
指针偏左表明左边质量比右边质量大,设左盘的质量为x克,右盘的质量为y 克,此时游码质量为a克,则有x,y+a。
当a=0时,即游码回零后,x,y,若称量时游码的质量为b克,则有:
M物+x=M砝+b+y,变形得:M物-(M砝+b)=y-x。
因为:y-x,0,所以:M物,M砝
+b(称量值),即称量值大于实际值。
2.游码未回零指针偏右
指针偏右,表明右边质量比左边质量大,设左盘质量为x克,右盘质量为y 克,此时游码质量为a克,则有x,y+a,当a=0时,即游码回零后,天平是左盘重还是右盘重或两盘质量相等是影响称量的关键因素。
当a=0时
(1) x=y,即两盘质量相等。
若称量时游码质量为b,则有:M物+x=M砝+b+y,变形得M物=M砝+b(称量值),即称量值与实际值相等;
(2) x,y,即左盘质量小于右盘质量。
游码若回零,指针仍偏向右边。
同上则有:M物+x=M砝+b+y,变形得M物-(M砝+b)=y-x。
因为:y-x>0,所以:M物>M砝
+b(称量值),即称量值小于实际值;
(3) x,y,即左盘质量大于右盘质量。
游码若回零,指针指向左盘。
同上则有:M物+x=M砝+b+y,变形得:M物-(M砝+b)=y-x。
因为:y-x,0,所以:M物<M砝
+b(称量值),即称量值大于实际值。
结论:天平游码回零与否对测量没有影响,只要天平两盘质量相等,称量值就是准确的。
换言之,如果调零后,调平了天平,那么称量前游码是否在标尺的零刻度处,不影响称量结果。
例:使用托盘天平,若在未调零时(空载时指针偏右)进行称量,则称量结果与实际质量相比()
A.偏大
B.偏小
C.相等
D.无法确定
答案:D.无法确定。
分析:如上分析称量结果与实际质量可能相等,也可能偏大,也可能偏小。