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用天平测量质量5

实验目的

分析天平结构特征及工作原理；

掌握用天平精确称量物体质量的基本方法，掌握测定物质密度的基本方法；

掌握间接测量的数据处理方法。

实验原理

1．天平的结构和工作原理

如上图，TG-328B型光电天平由横梁、立柱、制动系统、悬挂系统、框罩和读数系统等构成。

（1）天平通过横梁的杠杆平衡来实现称量，横梁的性能会直接影响天平计量性能。

（2）立柱是一空心金属柱，垂直固定于底板，内有制动器升降杆，可带动梁托架和托盘翼

板上下，起支撑横梁的作用。

（3）制动系统用于控制天平工作和制止横梁及悬挂系统摆动，由开关旋钮、开关轴、升降

杆、盘托翼等构成。开启旋钮时，升降杆上升，带动梁托架和盘托同时下降，中刀便

落在立柱的刀承上，左右耳背落在两只边刀上，秤盘可自由摆动，天平进入工作状态。

反之，关闭旋钮时，天平处于休止状态。

（4）悬挂系统包括秤盘、和内阻尼筒等部件。

（5）框罩不仅能保护天平，还可防止外界气流、热辐射、湿度和灰尘等对称量的影响。

（6）读数系统，如下图所示，

读数方法：

待测物质量=砝码读数+圈码指示盘读数+投影屏的读数

2．密度测定的几种方法

（1）卡尺法

对几何形状简单规则的均匀物体，可用分析天平准确测定物体的质量m，用卡尺间接测定其

体积V，则该物体的密度

m

ρ=

（1）

V

但此法既麻烦且误差大，降低了测量精度。

（2）流体静力称衡法

对几何形状不规则的物体，先测量物体在空气中的质量m，再将该物体浸没在密度为ρ的某

0

液体中，由阿基米德原理有

F=ρ×V×g=m×g（2）

00

该物体在空气中的质量m，在液体中的质量m均可由分析天平精确测定，故密度为

1

mmm

ρ==ρ=ρ（3）