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1、实验资料分析天平的使用实验目的1、了解分析天平的构造及性能2、掌握分析天平正确的使用方法。实验原理1、构造原理分析天平是根据杠杆原理制成的。它相当于一个等臂的第一类杠杆，支点在正中（玛瑙刀口向下，如图6-2）。若在天平左盘内放一质量为m1的物体，为使天平横梁维持其原来的平衡位置，必须在右盘内加一质量为m2的砝码。设横梁左右两臂的长分别是L和L2,左右两盘所受的力分别为耳和F2。当达到平衡时，力矩相等：F1L1=L2F2由于天平是等臂的，即L1=L2，因此平衡时，力矩相等：F1=F2F=mlg=F2=叫g（g为重力加速度）的关系，所以ml=叫，从砝码的质量就可以知道被称物的质量。在分析工作中，通
2、常习惯所说的称量某物体的“重量”，实际是质量。这里需要加以注意。AL112PZVBcQF图6-2等臂天平原理2、半机械加码双盘电光分析天平的结构半机械加码双盘电光分析天平的结构如图6-3。（1）横梁它是天平的主要部件。多用质轻坚固、膨胀系数小的铝铜合金制成，起平衡和承载物体的作用。梁上装有三个棱形的玛瑙刀，其中一个装在正中的称为中刀或支点刀，刀口向下，另外两个与中刀等距离地分别安装在梁的两端，称为边刀或承重刀，刀口向上，三个刀口必须完全平行位于同一水平面上。在两端的两个边刀上分别挂有吊耳，下面挂有称盘。通常在左盘放称量物，右盘放砝码。称盘和吊耳之间装有空气阻尼器，阻尼器的内筒稍小，正好套入外筒
3、，并保持两者间隙均匀，不发生摩擦。当天平摆动时，筒内外空气运动的摩擦阻力使横梁在摆动12个周期后迅速停下来，便于读数。在天平横梁中央上方装有重心调节螺丝，用它上下移动可改变横梁重心位置，用于调整天平的灵敏度。重心在天平出厂时就已调整好了，使用时不应随便移动。横梁左右两边对称孔内装有平衡螺丝，用以调节天平空载时的平衡位置（即零点）。（2）立柱位于天平正中，柱的上方嵌有玛瑙平板（刀承），用于称量时支持梁的中刀。称量时，轻轻打开升降钮（向右旋转），此时天平梁和吊耳下降，三棱玛瑙刀与刀承相接触，同时托盘（位于天平盘的下面，装在天平底板上）下降，天平梁自由摆动。当关闭升降旋钮时（向左旋转），天平梁及吊耳
4、上升，玛瑙刀和刀承离开，同时托盘上升托住称盘，使天平处于休止状态。天平两端负荷未达到平衡时，不可全开天平，因为那样天平横梁倾斜太大，吊耳易脱落，使刀子受损。图6-3半机械加码双盘电光分析天平结构1、横梁2、平衡螺丝3、吊耳4、指针5、支点刀6、天平箱7、圈形砝码8、指数盘9、支刀销10、折叶11、阻尼器12、投影屏13、称盘14、托盘15、螺旋脚16、垫脚17、调零杆18、升降旋钮19、立柱玛瑙刀口的锋刃程度直接影响天平的质量，所以在使用天平时应特别注意保护刀口。在不使用或取放称物、加减砝码时，必须关闭升降旋钮，使天平梁托起，刀口和刀承分开，以免磨损刀口。立柱后上方装有水平泡，借底板下前两个水
5、平调整螺丝脚使天平放置水平。（3）天平箱为了保护天平免受灰尘、热源、水蒸汽、气流、人的呼吸等因素的影响将天平安装在木框镶玻璃的箱内。天平箱左门供取放称物，右门供取放砝码，前门是为安装维修和清洁天平用。箱下装三只脚，前面两只是供调整天平水平位置的螺旋脚，三只脚都放在垫脚中。箱座下还装有调屏拉杆，用以微调零点。在天平箱的右上方是圈码指数盘，转动时可往梁上加10990毫克的砝码。指数盘上刻有圈码质量的数值，分内、外两圈。内圈由1090毫克组合，外圈由100900毫克组合。天平达平衡时，可由内外圈对准刻线的数字读出圈码的质量（图6-4）。其读数方法见【附二】。图6-4圈码指数盘仪器材料和试剂药品仪器材
6、料：TG-328G型半机械加码电光天平，台秤，称量瓶，锥形瓶试剂药品：NaCl实验内容检查天平各部件是否处于正常状态，砝码是否齐全。用软毛刷轻扫称盘及天平箱内的灰尘。1、直接称量法练习（1）调整天平零点。（2）取一洁净的称量瓶，先粗称其质量，然后放在分析天平上准确称其质量，记录称量值。调整天平零点后，将被称物放在秤盘上，直接称量其重量。称量时不得用手直接取放被称物，可戴干净的手套、用纸条包住或用镊子取放。2、减量称量法练习用减量法称取NaC13份，每份约0.3g。（1）取一洁净空称量瓶，装入适量NaCl，准确称其总质量（先粗称，然后精称），记下称量的数值Wi。（2）将称量瓶中的NaCl小心倒出
7、0.3g于1号锥形瓶中（注意编号），准确称量其质量，记下称量值为W2。(3)重复上述2操作，分别称得第2份、第3份NaCl，分别记录称量值W3、W4，这样可连续称取多份试样。实验结果1、数据记录减量法称量记录测定次数IIIIIIW1W2W3称量瓶+NaCl(g)23W2W3W4称取NaCl(g)J2、计算结果第1份NaCl重量(g)=W1-W2第2份NaCl重量(g)=W2-W3第3份NaCl重量(g)=W3-W4注意事项1、实验前，必须认真预习本实验【附一】及【附二】的有关内容，严格遵守天平的操作规程。2、天平出现故障或调不到零时，应及时报告指导教师，不要擅自处理。思考题1、为什么开启天平后
8、，不能在称盘上取放被称物或加减砝码？2、在砝码和称量物的质量相差很悬殊时，为什么不能完全打开升降旋钮？3、称量时，如果天平指针偏向左方，需要加砝码还是减砝码？为什么？如果天平指针偏向右方，需要加砝码还是减砝码？为什么？【附一】分析天平的使用方法一、双盘半机械加码电光天平的使用方法1、准备工作(1)取下防尘罩，折好放在天平箱上。检查天平是否处于水平，各部件是否正常。如天平指针摆动是否正常(开启天平观察)，吊耳是否脱落，圈码指数盘是否都在“0”位置，砝码是否齐全等。用软毛刷轻扫秤盘上的灰尘。(2)接通电源，检查光学读数系统是否有故障，如投影屏是否明亮，标尺影像是否清晰，慢慢开启天平观察标尺刻线移动
9、是否平稳等。2、调整零点(校正零点)开启天平后，当标尺静止时，如果投影屏中间的标线与标尺上的“0”线不重合，可拨动调零杆，使屏中的标线正好重合在标尺的“0”线上，即为调整好零点。若用调零杆调不到零点，则应关闭天平，通过调节横梁上的平衡螺丝(由教师操作)，调节横梁的平衡位置后，再开启天平，拨动调零杆至调定零点。3、称量先将被称物在台秤上粗称其重量（粗称值取至以克为单位的小数点后一位），然后再用分析天平精称。推开天平的侧门，将被称物放在天平左盘上，根据粗称的数据在天平右盘上加放相应的砝码至克位，再转动圈码指数盘，加上相应的百毫克圈码。半开天平（稍稍转动升降旋钮，能看到指针偏移的方向即可），观察指针
10、偏移或投影屏上标尺移动的方向（若指针向左偏，标尺向右移，表示砝码量重，反之，则砝码量轻），以判断是否需要增减圈码或砝码。当百毫克组圈码调定后，再调整十毫克组圈码。调整至天平在10mg以内平衡时，关闭两侧天平门，完全开启天平，准备读数。在称量过程中，调整砝码或圈码时，只能半开天平，避免横粱过度倾斜，损坏玛瑙刀或导致吊耳脱落。4、读数待投影标尺停稳后即可读取称量数值。被称物的重量等于右盘所加放的砝码、指数盘所指示的圈码总量及标尺读数（标尺刻线与屏幕中标线重合的位置）的总和。图6-5转动微读手钮前的刻线位置图6-6转动微读手钮后的读数5、复原称量记录读数后，随即关闭天平。将砝码放回砝码盒内，并将圈码
11、指数盘退到“000”位，取出被称物，关团两侧门，切断电源，罩上防尘罩。二、单盘电光天平的使用方法1、准备工作打开防尘罩，折平后放在天平顶罩上。接通电源，将电源开关向上扳。检查天平是否处于水平，各读数窗口是否都为零，天平秤盘是否清洁。做好称量前的准备。2、调整零点开启天平，当投影屏上标尺停稳后，若标尺“00”线不在投影屏夹线中间，则应调整零调手钮，使标尺上的“00”线位于夹线正中，即已调定零点，关闭天平。若使用零调手钮，未能调定零点，可通过调整平衡螺丝，再调定零点。（调整平衡螺丝：当标尺“00”线位于夹线上方，表示横梁后端偏重，应逆时针转动平衡螺丝；反之则顺时针转动平衡螺丝）。调整零点后，在称量
12、过程中不能再转动零调手钮。3、称量推开天平侧门，将被称物放在秤盘中，关好侧门。将停动手钮向后转动约30，此时天平处于半开状态（勿用力转动手钮，以免破坏“半开”位置），调整砝码，预称被称物的重量。调整砝码时，先转动1090g减码手轮，当转动至某一数值，屏中标尺刻线向上移动并出现负值时，表示减去砝码数过大，应退回一个数值（例如左边第一个读数窗口的数字由2退为1）,依次再转动19g减码手轮和0.10.9g减码手轮，待三组砝码调定，慢慢转动停动手钮，将天平由半开状态转至全开，当标尺停稳后，即可读数。4、读数被称物的重量可以从读数窗口、投影屏以及微读数字窗口所显示的数字直接当投影屏上标尺的某一刻线恰好处
13、于投影屏夹线正中时所指示的数字，为投影屏上的读数值。若标尺刻线不在夹线正中，即不足标尺刻线一个分度，（如图6-4中的Am为不足标尺刻线一个分度部分所表示的质量值），则可以转动微读手钮，使离夹线中间最近的下一条标尺刻线，上移至夹线正中，以读取微读数字窗口所显示的Am值。图6-5中的读数应为27.7824（g）。5、复原记录称量读数后，随即关闭天平，取出被称物，关好天平侧门，将减码手轮微读手钮转至零位，将电源开关扳至水平位置，切断电源，盖上防尘罩。在称量过程中，应正确使用电源开关及停动手钮。电源开关可扳动至上、中（水平）、下三个位置。上：天平“全开”或“半开”时光源灯亮，关天平时，光源灯灭；中：电
14、源不接通；下：光源灯常亮，用于天平维修。停动手钮可转动至前、中、后三个位置。前-全开大平，进行读数；中：关闭天平，取放被称物或减码；后：半开天平，进行减码。【附二】分析天平的使用规则和称量方法一、分析天平的使用规则分析天平有其特定的计量性能，为了保证分析天平的精度，获得准确的称量结果，应严格遵守分析天平的使用规则。1、开关天平侧门，取放被称物、加减砝码或圈码时，动作应轻、缓、稳。避免用力过大，损坏天平部件。2、样品不能直接放在秤盘上称量。吸湿性和挥发性强的物体必须放在密闭的容器内进行称量，以免腐蚀天平部件。3、不能将过热或过冷的物体放在天平内称量，应使物体的温度与天平室内温度一致后，方可称量。
15、4、被称物及砝码应放在秤盘正中。称量重量不得超过天平的最大载荷。5、保持砝码的清洁和完整，砝码除了放在砝码盒内或使用时放在秤盘上外，不得放在其他任何地方。6、开启天平后，绝对不能在天平上取放被称物，加减砝码或圈码，以免吊耳脱落、横梁倾斜、玛瑙刀口损坏。7、调整零点、记录称量读数后，应随即关闭天平。8、称量完毕，应将大平复原。二、分析天平的称量方法使用分析天平称量，可根据被称物的不同性质，采用相应的称量方法。常用的称量方法有直接称量法、固定量称量法及减量称量法。1、直接称量法直接称量法适用于称量洁净干燥的器皿、块状的金属及不易潮解或升华的整块固体试样。调整天平零点后，将被称物放在秤盘上，直接称量其重量。称量时不得用手直接取放被称物，可戴干净的手套。用纸条包住或用镊子取放。2、固定称量法（增量法）当需要称取某一准确重量的试样时，可用增量法称量。用金属镊子将清洁干燥的容器（如小烧杯，小表面皿等）放到秤盘上，准确称其重量，记下读数。然后把所需称取试样量的砝码加上（对于单盘天平则是减去砝码），此时砝码的总数是容器加试样的总重量。再用小牛角勺在容器中逐渐加试样，至接近所需称量的试样量时，半开天平，进行称量。直到所加试样只差极小量即达到平衡时，再全开天平，极小心地添加试样（用左手持盛有试样的牛角勺，在容器上方约23cm处，用左手拇指中指及掌心拿稳牛角勺，以
