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0.1g,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.

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物的关系是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) 指针偏左指针偏左说明左盘相对右盘重,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.称量前游码未回零,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,右盘的称量值大于实际值.

(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xM砝

+b(称量值),即称量值小于实际值;③x>y,即左盘质量大于右盘质量.游码若回零,指针指向左盘。