天平
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Balance_2.jpg/300px-Balance_2.jpg)
天平(英语:mass balance,balance)是物理学中一种利用作用在物体上的重力,以平衡原理测定物体质量或确定作为质量函数的其他量值、参数或特性的仪器。在古代没有物理学质量的概念下,口语上习惯将等臂杠杆衡器称为“天平”,而将不等臂杠杆衡器称为“秤”[1]。
普通标牌天平主要由立柱、横梁、吊挂系统、底座和制动装置组成。天平组成示意图立柱垂直固定在底座上,用以支撑横梁。立柱下部装有分度牌,顶部装有托架,在天平不工作时支托横梁。在横梁中部装有一把中刀。天平工作时,中刀搁置在与升降杆顶端连接的刀承上,作为支点。中刀两边装有两把边刀,分别作为重点和力点,起承受和传递载荷的作用。中刀下横梁底面装有指针,指针上固定有可上下移动以调节横梁重心位置的重心砣,它能起调整天平灵敏度的作用。
- 横梁顶部刻有分度标尺,标尺上有一移动游码。横梁两端还装有可调整天平空载平衡位置的平衡螺母。
- 吊挂系统包括小吊环,挂盘架和秤盘。挂盘架吊挂在小吊环吊钩上,两把边刀分别通过小吊环承受秤盘砝码和被称物的重力。
- 底座装有两个调整天平水平的螺旋调整脚,底座上面还安置有水准器以显示天平水平度。调整水平是为避免天平不水平而产生称量误差。
- 制动装置主要由开关旋钮、开关轴和偏心凸轮(或连杆)组成。转动旋钮使凸轮(或偏心连杆)偏转一定角度,即可使立柱中的升降杆上下移动,通过中刀承将横梁托起或落下,以开启或关闭天平。
一般的天平
天平是最原始的计重秤,是一种测量物体重量的装置,一般构造为一根直柱上支著一根横杆,而杆的两端则各悬挂着一个小盘,称作称盘、托盘。当进行测量重量时,其中一边的称盘(通常使用左侧称盘)放置被测量的物品,另一边(通常为右侧,以便调整砝码)则放置若干数量的砝码,使两端呈平衡状态,届时只要计算砝码的重量,便可得知该物品的重量。
天平按结构可分为上皿式、下皿式两种。称盘在支架上方为“上皿式”(上皿天平),称盘吊挂在支架下方为“下皿式”(下皿天平);较常使用的是上皿天平。
物理实验中的托盘天平
物理实验中的托盘天平天平主要由左右两个托盘、指针、砝码和游码组成。使用时先进行调零操作,即使得当左右盘均不放置物体、游码为零时指针指向正中央。然后在左盘放上待测物体,在右盘按照从大到小的顺序用镊子放置砝码,再微调游码,使指针保持对准正中央。此时,待测物体的质量等于砝码示数之和加上游码的示数。
文化象征
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Lady_justice_standing.png)
- 天平在西方文化代表正义,有“法律面前人人平等”之意。代表正义的泰美斯女神像手上也持有一个天平。
- 天秤座也是黄道星座之一,因阿斯特莉亚在为人类做善恶裁判时所用的天平去“秤”(音chēng,衡量的意思)善恶的故事而成为中国天文学名词的决定名(见民国22年4月20日教育部公布全国统一的《天文学名词》第28页,名词编号628),译名是参考自日本汉字“平秤座”而来,并非用“天平”这种量重工具作为中文决定译名,将天秤座所指的“天秤”误会以为是量重工具“天平”,是因为不明白“天秤座”这个天文学名词中文译名来源,而产生的错误。“天秤座”和“平秤座”亦不能读成“天平座”和“平平座”[注 1]。
- 天平在埃及文化中代表善与恶的天平,阿努比斯手上持有一个天平,衡量死者之审判。
- 天平图案的 Unicode 符号为 U+2696(⚖)。
备注
参考
- ^ 存档副本 (PDF). [2024-03-05]. (原始内容存档 (PDF)于2024-03-05).
- ^ https://www.zdic.net/hans/%E5%A4%A9%E7%A7%A4
- ^ https://www.zdic.net/hans/%E5%A4%A9%E7%A7%A4%E5%BA%A7
- ^ https://pedia.cloud.edu.tw/Entry/Detail/?title=%E5%A4%A9%E7%A7%A4
- ^ https://pedia.cloud.edu.tw/Entry/Detail?title=%E5%A4%A9%E7%A7%A4%E5%BA%A7
另见
外部链接
- Analytical Balance article at ChemLab
- HowStuffWorks:Inside a bathroom scale (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- National Conference on Weights and Measures, NIST Handbook 44, Specifications, Tolerances, And Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices, 2003
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