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天平的简介-初级药物制剂工技能操作考点

2015-11-17 14:16 医学教育网
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天平基本原理-初级药物制剂工技能操作

天平是实验室中常用的仪器。天平是一种衡器,是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成,在杠杆的两端各有一小盘,一端放砝码,另一端放要称的物体,杠杆中央装有指针,两端平衡时,两端的质量(重量)相等。这些道理对学过物理学的人来说已经是老生常谈了。现代的天平,越来越精密,越来越灵敏,种类也越来越多。我们都知道,有普通天平、分析天平,有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平,等等。须知,天平不是一下子就发展成今天这个样子的,它还有一段发展史呢!

天平的发明很早。在埃及尼罗河三角洲盛产一种水生植物,很像我国多水地区生长的芦苇,将其茎逐层剥离撕成薄片,可以写字,这种东西叫做纸草。许多欧洲国家的文字中的纸就是从纸草的拉丁文演变而来的。用纸草写成的书是纸草书,它成为古代埃及重要的历史文献。我们如今知道的古埃及的情况,特别是科学技术的历史发展情况,很多都是来源于纸草书上的记载。当然,纸草书上的文字不是现代文字,而是一种象形文字,经过很多专家的研究才读懂了那种文字。据纸草书的记载,早在公元前1500多年,埃及人就已经使用天平了,还有人说,这一时间还要早,大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙,但是已经有了现代天平的轮廓,成为现代天平的雏型。下图画的就是古代埃及人使用的天平。

从图可见,这种天平是用一根竖棍中间钻个孔,横穿一根棍儿,在棍的两端各用绳子挂上一个盘子。这种天平使用了很长时间,直到大约公元前500年,罗马的“杆称”才出现,杆称靠移动称砣的位置来保持与被称物品重量的平衡,实际上是将天平的一端(放砝码端)由固定式变成活动式,其好处是只要配上一个称砣就可以了,而天平的砝码要好几个。杆称也是用绳子吊一个盘子,再用绳子吊一个称砣,除一端可活动外,基本形式与天平相同。

人们在使用天平和杆称过程中,感到用绳子吊一个盘子是一件很麻烦的事,使用起来很不方便。于是,有人

想去掉这讨厌的绳子,17世纪中叶医学教育网收集/整理医学教育网收集/整理,法国数学家洛贝尔巴尔发明了摆动托盘天平,托盘天平的发明被认为是对古老的吊式天平的重大改进,至今,托盘天平仍在被广泛使用。下图画的是实验室中常见的一种托盘天平,比17世纪的托盘天平有了很大改进。图中1是天平横梁,两端各支撑一个称盘2.这两部分构成了托盘天平的骨架,体现了托盘天平的基本设计原理,见下面的示意图:当横梁1平衡时,力矩相等,F1L1=F2L2,F1=m1g, F2=㎡g,L1=L2,∴m1gL1=㎡gL2,m1=㎡,这就是说,由已知砝码的质量可知被称量物的质量。下图中6为指针,7是刻度盘,指针正对准刻度盘中心表示两端达到平衡,4为游码标尺,8是游码,5是调零螺母。与天平配套的还有砝码。

应当指出,托盘天平的发明并没有使吊式天平退出历史舞台,相反,吊式天平不仅为人们继续使用,特别是科学家们仍继续使用着,而且在使用中不断改进,现代广泛应用的精密天平大都是吊式的,而托盘天平在日常生产和生活中用的较多,在科学实验中大多在精确性要求不太高的称量中使用。

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