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托盘天平测量的“误差分析”
托盘天平,物理学中很常见,往往用测量物体重量,但操作不当会导致误差,下面是小编给大家整理的关于托盘天平测量的“误差分析”,欢迎阅读!
托盘天平测量的“误差分析” 1
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。
托盘天平测量的“误差分析” 2
1.托盘天平自身精度带来的误差
准确值或准确度是指托盘天平能准确称量物体的最小值。托盘天平的游码分度值有的为0.2g,有的是0.1g,所以,托盘天平本身的'精确程度是导致测量误差的因素之一。
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;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)未使用游码时: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,未使用游码时称量值是准确的。
未使用游码放反
(2)使用游码时:右边是物体,左边是砝码,如果仍按正确读法读数,则:
使用游码放反
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物的关系是①-②得:M物=M′物-2M游。
结论:物体和砝码放反,使用游码时,称量值偏大2倍游码示数。
3.称量前游码归零,但未调平衡的误差分析
(1)若指针偏右,说明右盘相对于左盘重,可以少加一定质量的砝码,故称量值偏小。
(2)若指针偏左,说明左盘相对右盘重,需要多加一定质量的砝码,故称量值偏大。
4.游码未归零就调节了天平平衡的误差分析
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+b ①
M砝+b为称量值,称量值偏大。
变形①式:M物=M砝+(b-a)
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