學生整理的天平和測力計實驗過程與誤差分析

2020-12-13 老方教物理

質量和力的測量在中考中是必考內容,那麼這兩個實驗過程是什麼樣的呢?實驗結果如何確定呢?讓我們一起來看一看。

1、天平測質量。

【實驗目的】:用託盤天平測質量。

【實驗器材】:天平(託盤天平)。

【實驗步驟】:(1)把天平放在桌面上,取下兩端的橡皮墊圈。

(2)遊碼移到標尺最左端零刻度(線)處(遊碼歸零)。

(3)調節兩端的平衡螺母(哪端上翹,往哪端調),直至指針指在刻度板中央,天平水平平衡。

(4)左物右碼,直至天平重新水平平衡。(加減砝碼或移動遊碼)

(5)讀數時,被測物體質量=砝碼質量+遊碼示數(m物=m砝+m遊)

【誤差分析】:1.託盤天平準確值或準確度的分析

準確值或準確度是指天平能準確稱量物體的最小值.託盤天平的準確值為0.1g,是指託盤天平稱量物體時,其值整數位和小數點後面第一位是準確的,而小數點後面第二位是不準確的.

2.物體和砝碼放反後的誤差分析

正確稱量時,左邊放物體,右邊放砝碼,則M物=M砝+ M遊,即物體的正確質量.當物體和砝碼放反時,則有兩種情況:其一是未使用遊碼,其二是使用了遊碼.

(1)未使用遊碼的情況根據M物=M砝 +M遊,未使用遊碼時,M遊=0,物體和砝碼放正確時M物=M砝,而放反後則M砝=M物,因此稱量值是準確的.

(2)使用遊碼時的情況放反後,右邊是物體,左邊是砝碼,如果仍按正確讀法讀數,則M′物=M砝 +M遊①,是不準確的,因為此時的平衡關係應為M砝=M物+M遊變形得M物=M砝-M遊②,此時可準確計算得出物體質量.

3.稱量前遊碼回零,但未調平的誤差分析

遊碼回零未調平時有指針偏左、偏右兩種情況.

(1)指針偏右說明右盤相對於左盤重一些,稱量值偏小.

(2)指針偏左說明左盤相對右盤重,稱量值偏大.

4.遊碼未回零的誤差分析

遊碼未回零但調平的誤差分析.遊碼未回零但調平時,設稱量前遊碼的示數為a克,稱量後遊碼的示數為b克,其等式關係應為M物+a=M砝+b①,M砝+b為稱量值,稱量值偏大.變形①式為M物=M砝+(b-a),即在稱量時稱量物體質量的遊碼質量不是b克,而是(b-a)克.

5.稱量前遊碼未回零,也未調平的誤差分析

(1)遊碼未回零指針偏左

指針偏左表明左邊質量比右邊質量大,右盤的稱量值大於實際值.

(2)遊碼未回零指針偏右

指針偏右,表明右邊質量比左邊質量大,設左盤質量為x克,右盤質量為y克,此時遊碼質量為a克,則有xM砝 +b(稱量值),即稱量值小於實際值;③x>y,即左盤質量大於右盤質量.遊碼若回零,指針指向左盤。

6.砝碼生鏽誤差分析

如果砝碼生鏽,則其質量變重了,但讀書時仍然按照原小質量讀數,故測量值小於真實值。

2、彈簧測力計測力

【實驗目的】:用彈簧測力計測力

【實驗器材】:細線、彈簧測力計、鉤碼、木塊

【實驗步驟】:(a)測量前:

(1)完成彈簧測力計的調零。(沿測量方向調零)

看一下彈簧測力計的指針是否指在零刻度線的位置,如果不是的話,要來回拉動幾次掛鈎,看一下是否彈簧很好的恢復初始形狀,檢查一下,是否與外殼之間存在較大摩擦,讓指針指在零刻度線的位置才能使用。

(2)記錄該彈簧測力計的測量範圍是0~5牛,最小分度值是0.2牛。不能超過量程。

(b)測量時:

(1)拉力方向沿著彈簧伸長方向

(2)等彈簧測力計的示數穩定之後再讀數,並且讀數的時候視線要與刻度線相垂直。

【誤差分析】:

(1)測量前未調零,偏大

(2)被測物超過量程範圍,偏小

(3)俯視或仰視讀數,偏大偏小

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