对天平重要技术指标“感量”的再认识

初中物理“质量”的课标要求之一：会测量固体和液体的质量。要测质量就要知道天平的构造和使用方法。天平的正确选用必须要介绍天平的铭牌上的两个重要技术指标：最大秤量与感量。因为测质量首先要考虑天平称量的最大质量,不能使天平超载,以免损坏天平；其次是不使用精度不够(感量值大)的天平, 天平精度不够会使实验误差加大实验结论不准确。但也不应滥用高精度天平而造成不必要的浪费。要求初中学生学会使用的是托盘天平，但是介绍天平技术指标“感量”时往往是不严谨的，也有一些教辅资料甚至根据不严谨的认识设计了一些题目，会给学生一些误导。所以有必要对天平重要技术指标“感量”再认识一下。

以下是两种最典型的不够严谨的理解：

一是：托盘天平的感量一般为0。1 g～1 g，感量值与标尺的最小刻度是对应的(如下表)，所以有老师认为托盘天平的感量由该天平游码标尺的最小刻度来决定。难道把天平的标尺刻度线刻多一点天平的感量值就会变小，实际是天平的感量值决定了天平标尺的最小刻度，我们不能把因果关系颠倒了。

二是：认为可以从标尺的最大刻度能推出砝码盒中的最小砝码，当然如果是托盘天平可能还是对的，但如果是学生天平情况就不一样了，如感量为0。02 g的J0104型学生天平除了有与托盘天平类似1 g～200 g的砝码外，还有10 mg～500 m状的小砝码。

下面是由不严谨的认识设计的题目(笔者认为会给学生误导：认为可以由此及彼实际，同时笔者也没有见过此种标尺的托盘天平)：

一个天平称量一个木块的质量，通过图我们可以知道此天平的感量是

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g，最小砝码的质量是

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g，木块的质量是

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g。

所以教学中我们不能从所见到的托盘天平上得到的认识去推而广之，因为实际天平的种类是很多的。

那究竟什么是感量呢？简单的说：能够称出来的最小质量。或者说，就象刻度尺的最小刻度(分度值)。刻度尺分度值，是刻度尺测量长度的最小度量值，如果刻度尺的本身精度不够，最小刻度小是没有意义的，感量是天平测量质量的最小度量值。严格的定义为：感量为天平横梁指针从平衡位置偏转到分度盘1分度所需的最大质量。指天平能觉察出称盘中质量变化的能力,天平能觉察到的质量差值越小，天平的灵敏度就越高。在习惯上,灵敏度又称感量, 感量与灵敏度成反比,感量越小,灵敏度越高，用天平分度盘的最小分度值来表示,其单位是毫克(克)／分度。通常所谓万分之一的天平,表示其分度盘最小分度值为0。1毫克；当秤盘中质量变化0。1毫克时，指针相应地发生1个最小分度的位移。

一台结构定型的天平，灵敏度主要由横梁系统的重心与支点刀刃之间的距离决定。 当载重一定时,指针偏转与臂长成正比,与天平梁的质量和重心到支点的距离成反比。一架天平的横梁质量和臂长是一定的,唯有重心的位置可以通过感量砣(重心砣)上下移动进行调节。感量砣(重心砣)上移,使重心到支点的距离缩短,天平的灵敏度增加。天平的灵敏度太低,会增大称量误差;但灵敏度太高时,天平梁不易静止,不便于称量操作。 由于灵敏度愈高,表示天平感觉能力愈强,所以灵敏度也可以用感量(或分度值)表示。

再如常用的分析天平不仅要有一定的灵敏性,而且还要有相当的稳定性,才能完成准确的称量。灵敏性与稳定性是互相矛盾的,但灵敏性与稳定性的乘积是个常数,两者都兼顾到才能使天平处于最佳状态。天平的稳定性是通过改变天平梁的重心,即移动感量砣(重心砣)来调节的,感量砣离支点愈远天平的稳定性愈好。

实际使用过程中对于固定分度值的天平，在调校天平时，就应严格做到天平空载和重载时灵敏度的一致。非固定分度值的天平，可以通过实测校正灵敏度。(注意：还有分度值不固定的天平，即它的感量是可以通过感量砣进行调节，以适应不同要求的测量。)

总之，我们在教学过程中千万不可妄加推断，不知道的可以不讲，不能乱解释，使学生有错误的认识。以上想与各位同仁共同探讨。