托盘天平使用中的误差分析
托盘天平的知识点总结
托盘天❖一 . 托盘天平的使用：操作步骤 ❖二 . 托盘天平的读数：砝码的质量加游码的示数 ❖三 . 误差分析：偏大还是偏小
托盘天平的构造
基本知识梳理：
❖ 使用方法 调节平衡：把天平放在水平台上，把游码放在标 尺左端的零刻线处；调节平衡螺母，使指针指在 分度盘的中线处，这时横梁平衡。
称量方法：把被测物体放在左盘，用镊子向右盘 里加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横 梁恢复平衡。这时盘中砝码的总质量加上游码在
标尺上所对应的刻度值，就等于被测物体的质量。 （m 物 =m砝+m游）
注意事项及考点：
① 调节平衡：游码调零看指针偏转方向左偏平衡 螺母向右调，右偏平衡螺母向左调。
② 称量方法：左物右码，用镊子增减砝码（注意 用手直接拿砝码）加减砝码的顺序由大到小 （当加到最小砝码仍往右偏时，去掉该砝码移 动游码）直到天平平衡。
1 调天平平衡；测物体质量操作中有错误，请你指 出其中的错误。
调天平平衡时的错误是：
测物体质量时的错误是：
2 若改正错误的方法后最终得到如图c所示测量结 果,此时游标卡尺示数如图所示，则物体质量为：
1 调平衡螺母前没把游码移到零刻度处 测量物体质量还调节平衡螺母
2 132g
（1）请填出合理的步骤序: A E B D C F G （2）若在调节天平空载平衡时，看到指针在分度
盘中线的左侧，则应将横梁上的螺母向
右 移动。 （3）在测烧杯和水的总质量时，往右盘中加减砝
码的过程中，当放入一个最小砝码时，看到
指针在分度盘中线的右侧，此时应 取下最小砝码 再 移动游码
小明同学用托盘天平称物体质量步骤，请回答下面问题如 图所示
③ 读数：若物体砝码位置放反了（即左码右物） 则物体质量等于砝码质量减游码示数。
浅析天平弹簧秤和电子称对重物测量的误差
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。
托盘天平几种误差的分析
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。
天平称质量的误差分析专题(方法+练习)
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。
电子天平检定结果差异的原因
电子天平检定结果差异的原因电子天平是一种高精度的称重仪器，用于测量物体的质量。
但是在进行检定过程中，可能会出现一些差异，导致检定结果的不准确或者有一定的误差。
以下是可能导致电子天平检定结果差异的几个原因：1.操作人员技术水平不同：电子天平不同的使用者可能有不同的操作技巧和习惯，这可能会导致在同一批次的检定中得到不同的结果。
例如，一些人可能在操作中会存在手抖或者按下按键的力度不同，这都可能影响到称重结果。
2.环境因素干扰：电子天平受到环境因素的影响比如温度、湿度、空气流动等。
这些因素可能导致天平的精度变化，进而影响到称量结果。
例如，温度的改变会导致物体的热膨胀或者热收缩，从而影响到物体的质量，进而影响到天平的检定结果。
3.仪器自身因素：电子天平的精度和稳定性取决于仪器的质量和性能。
如果天平的传感器或者电子元器件出现故障或者老化，可能会导致检定结果的不准确。
此外，电子天平的灵敏度和响应速度也需要考虑，因为它们可能会导致测定结果的变化。
4.标准物质的选择和质量：电子天平的检定需要使用一系列的标准物质，这些物质的质量和准确度也会对检定结果产生影响。
如果标准物质的质量存在问题，比如过期、污染、损坏等，那么检定结果可能会有误差。
5.人为因素：人为因素可能是电子天平检定结果差异的最主要原因之一、例如，在进行检定时，如果使用者没有将天平归零、清洁、校准等操作，都会导致检定结果的偏差。
此外，未按照规定的程序和要求进行操作，也有可能导致测量误差。
为了减小电子天平检定结果差异，可以采取以下措施：1.提高操作人员技术水平：加强对电子天平使用者的培训和指导，确保操作人员熟练掌握电子天平的使用方法和操作技巧。
定期进行培训和考核，提高操作人员的技术水平。
2.优化环境条件：确定一个稳定的环境条件，确保温度、湿度、空气流动等环境因素对电子天平的影响最小化。
同时，定期维护和检修电子天平，保持其性能和精度的稳定。
3.选用高质量的仪器和标准物质：选择质量稳定、精度高的电子天平和标准物质。
托盘天平测量的“误差分析”
托盘天平测量的“误差分析”
托盘天平测量的“误差分析”
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。
托盘天平的使用方法和注意事项
托盘天平的使用方法和注意事项托盘天平是一种用于测量物体重量的设备，广泛应用于工业生产和商业领域。
它的使用方法和注意事项对于保证测量准确性和安全性非常重要。
下面将详细介绍托盘天平的使用方法和注意事项。
一、使用方法1. 准备工作：将托盘天平放置在平稳的水平台面上，并确保其稳固不摇晃。
接通电源，并确保电源线安全可靠地连接。
2. 校准托盘天平：在使用托盘天平之前，需要进行校准以确保测量准确性。
校准方法一般会在设备说明书中有详细说明，按照说明进行操作即可。
3. 放置物体：将待测物体放置在托盘上，确保物体放置平稳且不与托盘边缘接触。
4. 读取测量结果：待测物体放置好后，观察托盘天平显示屏上的数字，即可得到物体的重量。
一般来说，托盘天平会在一段时间后稳定显示出准确的重量值，此时可进行记录或其他操作。
5. 清理和维护：使用完毕后，及时清理托盘天平，避免灰尘或其他杂物对其造成影响。
定期进行维护保养，如清洁传感器、检查电源线等，以确保设备正常工作。
二、注意事项1. 不超载使用：托盘天平有一定的测量范围，超过其承载能力使用会导致测量结果的不准确甚至损坏设备。
在使用时，要注意物体的重量是否在托盘天平的承载范围内。
2. 避免震动和冲击：托盘天平对外界震动和冲击非常敏感，这会导致测量结果的误差。
在使用过程中应尽量避免托盘天平受到震动和冲击，如不要用力放置物体、避免碰撞等。
3. 防止液体溅入：托盘天平一般不适用于测量液体，如果必须测量液体重量，应使用防水的托盘天平，并注意防止液体溅入设备内部。
4. 避免高温和潮湿环境：托盘天平对于高温和潮湿的环境非常敏感，这会影响设备的正常工作。
在使用过程中，要避免将托盘天平暴露在高温或潮湿的环境中。
5. 定期校准：托盘天平的准确性会随着时间的推移而降低，因此需要定期进行校准。
校准频率可以根据具体使用情况而定，一般建议每隔一段时间或在重要测量之前进行校准。
6. 注意安全操作：在使用托盘天平时，要注意安全操作，避免手指或其他身体部位接触到托盘或移动部件，以免发生意外。
九年级化学化学定量实验中的误差分析
初中化学实验中有三个定量实验：一是用托盘天平称量物质的质量，二是用量筒时取液体的体积，三是用pH试纸测量溶液的pH。
(1)托盘天平称量物质时引起误差①天平没有平衡引入正负误差。
②物码错位引起误差。
正确放置：左物有码物质质量：砝码质量+游码质量。
错位放置：左码右物物质质量=砝码质量-游码质量。
(2)量筒量取液体时引起误差①量取液体量与量筒的大小不匹配如量取10mL．液体用10mL．量筒即可，如果用 50mL量简或100mL。
量筒会引起误差。
②观察量筒液向引入误筹如果俯视观察凹液面(沿A线) 观察值>实际值如果平视观察凹液面(沿B线) 观察值=实际值如果仰视观察凹液面(沿C线) 观察值<实际值(3)pH试纸测定溶液pH引起误差pH试纸在测量前用水润湿相当于将溶液稀释，如果测定酸性溶液，pH偏大；如果测定碱性溶液，pH 偏小。
化学实验现象的规律：第一种是物质燃烧实验；第二种是加热固体物质实验；第三种是在溶液中进行的化学实验。
不同化学实验现象：1．物质燃烧实验都有三个明显的现象(1)放出大量的热。
(2)生成了一种或几种不同于反应物(指物质的色、态、味)的产物。
(3)固体直接燃烧则发出一定颜色和强度的光；气体或固、液体转变成气体再燃烧则发出一定颜色和强度的火焰(描述物质的燃烧现象：一光、二热、三生成）例如：镁条燃烧的现象是：①发出耀眼的白光；②放出大量的热；③生成一种白色固体。
再如，硫在氧气中燃烧的现象：①发出明亮的蓝紫色的火焰(硫受热先熔化，再汽化，最后才燃烧)；②放出大量的热；③生成一种有刺激性气味的气体。
2．加热固体物质的实验现象主要包括物质的状态、颜色、质量变化及产物中是否有水和气体产生例如：加热碳酸氢铵的现象：(1)有一股刺激性的气味产生；(2)试管壁上有水珠生成；(3)有使澄清石灰水变浑浊的气体生成；(4)试管内的白色固体逐渐消失。
3．在溶液中进行的化学反应的实验现象主要包括反应物(液态)的物质和颜色变化及溶液中是否有沉淀(包括沉淀颜色)和气泡产生。
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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.
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[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.。