兒童物理小實驗 簡易浮力天平的做法圖解及說明
簡易天平主要由橫樑,支架,秤盤和砝碼四部分組成。圖1.2-1是簡易天平的整體裝置示意圖。
【製作方法】
1.橫樑:取一根長方形木條,尺寸為50×2.5×0.8釐米3,木條各面要平直,質量要均勻,作橫樑用。擷取長約3釐米的一段廢鋼鋸條,把沒有鋸齒的一邊在砂輪上或磨石上磨成劈形,作刀口用(廢鋸條超出橫樑厚度的兩端為實際的刀口),參見圖1.2-2(a)。在橫樑正中上邊用鋼鋸鋸開一個細槽(圖1.2-2(b)),槽深1.1-1.2釐米(這樣可使橫樑重心位於刀口之下,以保持穩定平衡)。將磨好的刀口緊緊嵌入槽內,刀口必須和橫樑垂直,刀口嵌好後,釘上止退蓋片(圖1.2-2(c))。
在橫樑兩端的上邊各刻一個V形槽。兩V形槽底到當中刀口的距離必須準確地相等,並且和當中刀口互相平行,且在同一平面上,這是保證天平等臂性的一個重要條件。橫樑兩端再各裝一個平衡螺絲,可以通過旋轉螺母來調整橫樑水平。
做一個質量為1克的銅絲遊碼。在橫樑的正面,從刀口處到右邊的V形槽正中,做10等分畫線,則遊碼每向右移動一格,就相當於在右盤中增加了0.1克的砝碼。如果沒有1克的現成砝碼來確定遊碼的質量,可取三枚5分硬幣(質量為5克)放在天平的右盤中,取六枚1分硬幣(質量為4克)放在天平的左盤中,把待測遊碼也放在天平的左盤中,看橫樑是否平衡來確定遊碼是否恰為1克。
指標可用自行車輻條或打毛衣的竹針製作,裝在橫樑中間的下方。
2.支架:木製支架高約40釐米,端面2釐米見方,支架項都釘一個如圖1.2-3所示的木塊,在這個木塊兩邊底面各釘上一段鋸條片,以支託橫樑上的刀口。兩鋸條片間需留1.5釐米以上的空隙,使橫樑能在兩鋸條片間自由擺動。鋸條片應從鋸條上帶孔的一端擷取,以便釘上去。支架的底座約20×16釐米2。標尺可用厚紙片畫好,固定在支架的下部,位置以指標能在標尺表面自由擺動為準。
3.秤盤:可以用直徑約10釐米的硬塑料盤製作。吊秤盤的架可用鉛絲彎制,鉛絲穿過秤盤後彎一個小直角,並用502膠水粘固。杯盤上的指標可用回形別針製作。
4.砝碼:1克砝碼由遊碼代替,三枚1分硬幣粘在一起為2克;三枚5分硬幣粘在一起為5克,六枚5分硬幣粘在一起為10克。10克以上的砝碼可用青黴素小瓶裝砂粒自制。
【參考資料】
支託橫樑的其他方法:
1.在支架的上部釘一枚約10釐米長的鐵釘,並在橫樑當中打一個孔,將一截玻璃管緊嵌在孔裡,然後將橫樑的玻璃管穿進鐵釘即可(圖1.2-4(a));若把鐵釘銼成尖劈形(圖1.2-4(b)),支點就更靈活。
2.在橫樑當中靠上一點的地方打一小孔,在孔裡穿一根細繩,用這根鋼繩將橫樑用在支架上部的鐵釘上即可。這種方法比較簡單,但天平的靈敏度比較低。厚均勻尺寸為30×16釐米2的木板,將其表面塗上清漆。在木板四個角相同位置處粘上四個乒乓球。如圖1.3-1所示.
2.把兩個選好的秤盤先粘在兩個縫紉機底線軸上,然後再把底線軸分別粘在距木板兩端相等的位置上。
3.在木板當中立一與板垂直的木條(或鐵絲),在其上吊一重錘,並在重錘正下方的木板上釘一小鐵釘,釘尖朝上。重錘與板上的小鐵釘對齊時,天平平衡。
本站提示:本自制教具可輔以“測量”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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