托盘天平错误操作分析复习进程
托盘天平使用中的误差分析
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.。
浙江省九年级科学讲义--学生错题原因分析及相关变式整理
A：先向右偏，后向左偏C：一直向左偏A：先向右偏，后向左偏C：一直向左偏答案：CC 、24BaCl MgSONaOH 、、 D 、2332)(NO Ca CO Na HCl 、、6.镧（La ）是一种活动性比锌更强的元素，它的氧化物的化学式为La2O3，La （OH ）3是不溶于水的碱，而LaCl3、La （NO ）3都可溶于水。
由此判断下列几组物质，不能直接反应制取LaCl3的是（ ）。
A: La （OH ）3和HClB: La2O3和HClC: La 和HClD: NaCl 和La （OH ）3学生错误：C错误原因：本题主要考查酸的化学性质和复分解反应发生的条件。
学生没有正确理解盐和碱之间的反应的条件。
盐能和碱发生反应必须满足两个条件：第一，必须两者都可溶，这里La （OH ）3是不溶的；第二，一个复分解反应如果要发生，生成物中必须有气体、沉淀和水中的一种或几种，这里并不满足。
所以D 选项中两者根本不会反应。
该学生用排除法把D 排除掉而选C 是不对的。
正确答案：D7.某无色溶液具有下列性质：①使无色酚酞试液变红；②与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀；③与纯碱溶液反应产生白色沉淀。
此溶液是（ ）。
A: 氢氧化钠溶液B: 澄清石灰水C: 氯化钙溶液D: 盐酸学生错误：A错误原因：本题考查碱的化学性质。
第一个条件中使无色酚酞试液变红的肯定是碱性溶液，里面含有OH-；第二个条件与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀的肯定是碱溶液，所以A、B都符合；学生做题时只看到了A选项是碱溶液，B是氢氧化钙的俗称往往没反应过来，认为选项中属于碱溶液只有A，直接选A。
而事实上B也是碱溶液，而且只有B选项才同时符合这三个条件。
正确答案：B8.氢氧化铯（CsOH）是一种可溶性强碱，被称为碱中之王。
氢氧化铯不仅具有碱的通性，氢氧化铯溶液还能与铝、锌等金属反应生成H2。
下列有关说法正确的是（）。
A: CsOH可用于改良酸性土壤B: CsOH溶液不能使无色酚酞溶液变色C: CsOH与硫酸反应生成盐的化学式为CsSO4D: 能与锌和铝反应生成H2的溶液不一定能使紫色石蕊溶液变红学生错误：C错误原因：本题考查碱的化学性质和化学式的书写。
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！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。
托盘天平安全操作程序
制药GMP管理文件
一、目的：建立托盘天平操作程序。
二、适用范围：适用于托盘天平的操作。
三、责任者：质检员。
四、程序：
1天平应放在平稳、气流相对较小的地方。
2使用时，游锤移于标尺左端“0”位置上或指数盘旋到“0”点
上，指针应对准中线，取得平衡。
否则将杠杆两端的调整螺母
旋动调节平衡。
称物时砝码在右盘，被称物在左盘上，被称物
及砝码应尽可能放在称盘中央，避免天平晃动影响称量，重量
不超过天平的最大载荷。
3 天平调零平衡后不能轻易移动，每移动一个地方，则须重新校准。
4 砝码只允许用专用镊子（带骨夹）夹取，绝不允许用手接触砝
码，砝码只能放在砝码盒内，或称盘上，每一架天平只能使用
其专用的法码。
5 称量完毕及时将被称物从天平上取出，把砝码放在砝码盒内。
6 天平应有专人保管，负责维护保养。
7 每次应将天平称量盘取下清洁干净。
8 每年送计量局校验一次。
高考化学实验：使用托盘天平
高考化学实验：使用托盘天平
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正确方法：正确操作要领是“托盘天平称量前，先把游码拨零点，观察天平是否平;不平应把螺母旋;相同纸片放两边，潮、腐药品皿盛放，左放称物右放码，镊子先夹质量大;最后游码来替补，称量完毕作记录，砝码回盒游码零，希望大家要记住”。
使用时还应注意：A移动游码时要左手扶住标尺左端，右手用镊子轻轻拨动游码;B。
若称取一定质量的固体粉末时，右盘中放入一定质量的砝码，不足用游码补充。
质量确定好后，在左盘中放入固体物质，往往在接近平衡时加入药品的量难以掌握，这时应用右手握持盛有药品的药匙，用左手掌轻碰右手手腕，使少量固体溅落在左盘里逐渐达到平衡。
托盘天平常见错误操作的误差分析
丽
。
分析 ： （ １ ） 串联 电路 的 常 见故 障 ， 一 般 是 断 路 和短 路 ， 主 要 先 看 电路 中的 电 流 大 小 ， 电流 为 Ｏ ， 就是断路 ； 再 看 电压 表 是 否 有示数 ， 就 可 以确 定 断 点 的 位 置 。 （ ２ ） 根 据 图像 ， 我 们 发 现 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 移 动 了一 段 较 长 的 距 离 。电 路 中 电流 仍 然 较 小 ，加 在 小 灯 泡 两 端 的 电压 较 低， 说 明此 时 电路 电阻 较 大 ， 滑 动 变 阻 器 量 程 太 大 的缘 故 。 （ ３ ） 电表 读 数 是 初 中 生 的 基本 技 能 。 首 先要 明 确 量 程 ， 进 而明确分度值 ． 读 数 即可 。 （ ４ ） 在没有电流表的情况下， 例题 ｌ 的方 法 一 ， 没 有仔细分 析 ， 小 灯 泡 要 正 常发光 ， 加 在 其 两 端 的 电压 是 ３ ． ８ Ｖ ． 此 时 的 电 流 是０ ． ５ Ａ， 小 灯 泡 的电阻是７ ． ８ Ｑ． 由 于 电源 电 压 是 ６ Ｖ ， 要 小 灯 泡 正 常 工 作 电路 的总电阻是１ ２ ｎ ，此 时 提 供 给 我 们 的 定 值 电 阻 Ｒ ＞ １ ２ ｎ一 ７ ＿ ８ Ｑ＝ ４ ． ２ Ｑ。 所 以采 用 方 法 一 是 不 可 行 的 ， 只 能 采用方法二 。 解： （ １ ） 小灯泡断路 ； （ ２ ） Ａ； （ ３ ） ０ ． ５ Ａ； （ ４ ） ① 实验 电路 图。
量量表示）
大 多烦 冗 复 杂 、 容易忘记 ， 学生很 大程度上依 赖老师讲解 ． 自 己很 难 灵 活 应 用 。而 且 近 年 来 没 有 很 多 文 献 对 此 问题 做 出清 晰、 简 明 的解 释 ［ ７ ｌ 。 因此 笔 者 结 合 天 平 使 用 的教 学 经 验 ， 对 托 盘 天 平 常 出现 的 几 种 误 差 做 分 析 总结 。提 炼 出慢 镜 头分 析 法 （ 画图法） 、特 例 法 两 种 针 对 托 盘 天 平 常 见 错 误 操 作 的误 差 分 析方法 ， 应 用 于 教 学 中 后 发 现 教 学 效 果 显 著 增 强 。对 于 此 法 ， 学生不仅能快速理解 ， 而且能灵活使用 。 天 平 常 见 的错 误 操 作 种 类 繁 杂 ，这 些 操 作 按 照 测 量 的 顺 序， 分 为 测 量前 、 测量时 ， 将 它 们 归 类 。可 分 为 ：
托盘天平错误操作分析
托盘天平的操作比较多，一些错误的操作会导 致读数不准确，下面我们就几种情况进行讨论。
称量前未调平
• 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， • （2）指针偏左 称量值偏小；
说明左盘相对于右盘重一些， 称量值偏大。
• 例1. 有一架天平，无论怎样调节平衡螺母，横梁都不能平衡， 若在右盘中放一纽扣，再调节平衡螺母，横梁平衡了，然后称 一物体的质量，称得物体质量为35.6克，则物体的实际质量应 该（ ）
则被测物体实际质量为
。
• 2. 小飞同学使用托盘天平测量一铁块质量，测量完成后 发现右盘上的砝码严重生锈，则之前测量值应_____ （选填“偏大”、“偏小”、“正确”）。
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• A. 124克
B. 122克 C. 118克 D. 116克
• 例3. 某同学用量程为200克、最小刻度为0.2克、最小砝 码为5克的托盘天平称量一铁块的质量，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，则铁
m砝=m物+ m游，m物=m砝-m游
• 例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g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. 80.5g B. 80g
C. 81g
D. 79.5g
• 例2.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 （）
托盘天平的使用方法
托盘天平的使用方法托盘天平是一种常见的实验室设备，用于测量物体的质量。
它的使用方法相对简单，但需要注意一些细节，才能确保测量结果的准确性。
下面将详细介绍托盘天平的使用方法。
首先，准备工作。
在使用托盘天平之前，需要确保设备处于稳定的水平状态。
同时，检查天平的托盘和测量仪器是否清洁干净，以免影响测量结果。
另外，确认所使用的天平能够满足所需的测量精度和范围。
接下来，进行校准。
在使用托盘天平之前，需要进行校准，以确保测量结果的准确性。
校准的具体方法可以参考天平的操作手册，通常需要使用标准质量进行校准。
校准完成后，可以进行实际的测量操作。
在进行测量时，需要注意以下几点。
首先，将待测物体放置在天平的托盘上，并确保物体的重心位于托盘的中心位置。
其次，等待一段时间，直到天平的读数稳定下来。
在此过程中，需要避免触摸托盘或者其他部件，以免影响测量结果。
最后，记录测量结果，并及时清理托盘，以便下一次测量使用。
在使用托盘天平时，需要注意一些常见的错误和注意事项。
首先，避免在天平上放置过重的物体，以免损坏设备。
其次，避免在天平上进行激烈的振动或者碰撞，以免影响测量结果。
另外，在使用过程中，需要及时清理和维护天平，以确保设备的正常使用。
总之，托盘天平是一种常见的实验室设备，使用方法相对简单，但需要注意一些细节，才能确保测量结果的准确性。
在使用托盘天平时，需要进行准备工作、校准设备，并注意测量过程中的细节和注意事项。
通过正确使用托盘天平，可以得到准确的测量结果，为实验和研究工作提供可靠的数据支持。
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例2. 托盘天平称固体的质量时，某同学发现指针偏向分度盘中央
的右侧，认为天平已经平衡了，这时测得的固体质量比固体实
际质量
。
游码未回零
若游码未回零但调平： 称量值偏大
设称量前游码的示数为m游1， 称量后游码的示数为m游2， 则m物=m砝+m游2-m游1
1. 测量前，游码所对刻度为1g，未归零便调节平衡螺母使
横梁平衡，其他操作正确，待测量完成后发现，右盘上
有100g、20g砝码各一个，而游码所对刻度为0.4g，则
被测物体实际质量为
。
2. 小飞同学使用托盘天平测量一铁块质量，测量完成后发 现右盘上的砝码严重生锈，则之前测量值应_____（选 填“偏大”、“偏小”、“正确”）。
砝码生锈
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。
砝码磨损
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。
A. 124克
B. 122克 C. 118克 D. 116克
例3. 某同学用量程为200克、最小刻度为0.2克、最小砝码 为5克的托盘天平称量一铁块的质量，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，则铁块的实际
m砝=m物+ m游，m物=m砝-m游
例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. 80.5g B. 80g
C. 81g
D. 79.Байду номын сангаасg
例2.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 （）
天平测量常见错误操作分析
托盘天平的操作比较多，一些错误的操作会导 致读数不准确，下面我们就几种情况进行讨论。
称量前未调平
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， （2）指针偏左 称量值偏小；
说明左盘相对于右盘重一些， 称量值偏大。
例1. 有一架天平，无论怎样调节平衡螺母，横梁都不能平衡，若 在右盘中放一纽扣，再调节平衡螺母，横梁平衡了，然后称一 物体的质量，称得物体质量为35.6克，则物体的实际质量应该 （）
.例1. 某学生在用天平称量时，事先没有将游码移至零刻度， 当游码在1克时，调节平衡螺母使天平平衡，接着他在左 盘放了一个物体，右盘加了10克、5克砝码各一个天平恰 好平衡，则该物体的质量为（ ）
A. 17克 B. 16克
C. 15克
D. 14克
物体和砝码放反
正确称量时，左物右码，m物=m砝+ m游 （1）未使用游码的情况：称量值仍是准确的 （2）使用游码时的情况：放反后，左码右物，称量值偏大。