逍遥学能 2017-01-04 19:57
使用托盘天平测量物体质量的实验操作过程相对于其他测量仪器要来得复杂，且对每一步操作的先后顺序都有严格的要求，稍有差池就会对测量结果造成严重的影响，可能使测量结果偏大或偏小。而由此延伸出的“分析天平的测量结果偏差问题”，由于题目花样较多，没有统一的做法，给同学们制造了不少麻烦。本文将介绍一种此类问题的巧解方法，希望能给同学们的解题带来便利。
首先回顾一下使用托盘天平测量物体质量的步骤：
0.估测被测物体质量，选择合适量程(称量)和分度值(感量)的天平，观察铭牌。
1.将托盘天平放在水平桌面(或实验台)上。水平放置
2.将游码拨至标尺左端的零刻线处。
游码归零
3.调节平衡螺母，使横梁平衡。平衡螺母
4.把被测物体放在左盘内，按“先大后小”顺序选择适当砝码，用镊子向右盘里增减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡。左物右码
5.盘里砝码的总质量加上游码所对的刻度值，就等于被测物体的质量。
被测物体质量=砝码值+游码值
6.取下物体，用镊子将砝码放回盒中，游码归零，实验完毕。
注：判断横梁平衡方法：a.指针指在分度盘的中线处;b.指针左右摆动幅度相同。(黑体字为口诀)
例1、测量前，天平未调平衡，横梁左倾，其他操作正确，便开始测量，测量结果_________。(选填“偏大”、“偏小”、“正常”)
巧解方法：无论是测量前调节平衡螺母，还是测量开始后放置砝码、调节游码位置，目的都是为了使横梁平衡。如果测量前横梁未平衡，可采用这样的方法分析??横梁左倾，则相当于左盘沉，应在右盘放一个合适的小砝码使横梁恰好平衡，甚至我们可以假设这个小砝码的质量就是1g。接下来假设左盘放一个100g的物体，右盘放一个100g的砝码，这样横梁会依然平衡。则左盘物体质量的测量值=砝码值总和=100+1=101g，而其实际质量是100g，所以测量值偏大。
本方法实际上就是取特殊值，一般情况成立，取特殊值也一定成立。特殊值也不一定非取100g、1g，只是为了分析方便而已。