三线天平
sān xiàn tiān píng
三线天平通过沿着经过校准的三根横梁滑动三个游码，直到指针平衡于零点，来测量质量。
Definition
三线天平是一种测量质量的工具：把物体放在托盘上，三个叫作游码的滑动砝码沿着三根横梁移动，当指针对准零刻度时，把各游码的位置读数加起来即可。这三根横梁通常分别以 $100\ \text{g}$、$10\ \text{g}$ 和 $1\ \text{g}$ 为一格，最后一根可以读到 $0.1\ \text{g}$，由于天平比较的是质量而不是测量重力的大小，所以它在任何地方的读数都是一样的。从力学上说，它依据的是杠杆原理，未知质量对支点产生的力矩，由处在已知距离上的游码所产生的力矩来平衡。它的准确度取决于零点校准、水平的放置面、干净的刀口，以及游码是否完全卡到位，与弹簧秤不同，它给出的是与 $g$ 无关的真实质量。
Example
要测出一块岩石的质量，把 $100\ \text{g}$ 的游码滑到 $0$，$10\ \text{g}$ 的游码滑到 $10$，$1\ \text{g}$ 的游码滑到 $3.5$：质量就是 $0 + 10 + 3.5 = 13.5\ \text{g}$。为溶解实验称量盐时，先把称量舟放在托盘上，用调零旋钮把天平归零，再加盐直到游码显示 $5.0\ \text{g}$，先移动最大的那个游码，并让每一个游码都卡入它的凹槽。用一个 $50.00\ \text{g}$ 的标准砝码检查，天平读数为 $50.3\ \text{g}$；校正调零螺丝之后，对同一块岩石读十次都得到 $13.5\ \text{g}$，说明这台天平既精密又准确，达到 $\pm 0.1\ \text{g}$。
Key Insight
开始之前一定要检查托盘空载时指针是否指向零，否则每一次测量都会偏差同样的量。一个没有完全卡入凹槽的游码会给出错误的读数，课堂上大多数质量误差来自一个放错位置的 $10\ \text{g}$ 游码，而不是天平本身的问题。天平无法告诉你它是否准确，只有一个已知质量才能告诉你，在实验之前用一个标准砝码检验一下，是最省事的防错办法。