杆秤是中国人的一大发明,堪称“国粹”。秤砣也叫“权”,秤杆称作“衡”,“权衡轻重”这个词,就是由此而来。暑期中我们科学组就布置了一道小杆秤制作的手工作业,新学期开始,老师们收到了各种大小、各种材质的杆称。令人欣喜的是为了能使杆秤平衡,同学们使用各种配重,例如有橡皮、锁、硬币、螺丝、铁块、螺母等等。可见每一把杆秤中都凝聚了同学们很多的智慧和汗水。
手工制作杆秤也培养了同学们对感兴趣知识点进行有目的的资料查询。对感兴趣知识点进行有目的的资料查询是以后学习和工作中一种较好的方法,身处当今互联网的信息时代,运用好信息查询往往会起到事半功倍的效果。
来看看同学们在制作过程中的思考和收获吧。
初三(6)班隽潇洁
为促进我们对科学的预习工作、加深我们对杠杆的了解,暑假作业中布置了制作杆秤这一任务。杆秤,顾名思义,就是利用杠杆的原理制作的称。杆秤由提纽、秤砣、秤盘、秤杆上标的对应刻度组成。
在制作杆秤的过程中,我遇到了一些问题。例如,在寻找零刻度线时,由于秤杆本身重量就大于秤盘,无法在秤盘的另一端找到零刻度线。经过思考,我在秤盘底部粘上了两个螺帽。此时,另一端可找到一个点使秤砣挂上后刚好平衡,这个点就是零刻度线的位置。
经过多次测量,我还发现,秤盘及上面的物品的总质量和秤盘的位置到提纽的距离的乘积,等于秤砣的质量和秤砣到提纽距离的乘积。这印证了书中的公式:F1l1=F2l2。
通过这次制作杆秤的实践任务,我了解到了杠杆的组成和在生活中的运用,感受到了科学的实用性。
事实上,杠杆的应用远远不止如此。我们的生活因杠杆的存在而更加方便、高效。
初三(7)班方晟钇
在制作小杆秤过程中,我们会碰到几个基本参数,如称砣的重量(G砣)、称盘的重量(G盘)、最大称重刻度至提钮(支点)的距离L、秤盘至提钮的距离l、0刻度线至提钮的距离a、称量分度距离b等,如下图所示:
那么这么多参数,它们之间的关系又怎么样呢?我们可以根据杠杆平衡条件“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”进行下述初步的分析(为便于分析暂忽略秤杆自身重量及提绳等的重量):
G砣×L=(G盘+G物)×l
G砣×a=G盘×l
从上述关系式中,我们不难发现杆秤计划的最大称重量将直接影响到称砣重量G砣及最大称重刻度至提钮(支点)的距离L和秤盘至提钮的距离l的设置,而称砣重量G砣又直接影响到秤盘的重量设置要求。
通过上述参数关系的分析,同时结合我们小杆秤预计想达到的称重量,我们可进行上述参数的先后选择设置,步骤如下:
1
我计划制作的小杆秤最大称重量为1Kg、杆秤的称重精度为10g;
2
考虑称重时读数方便,设置称量分度距离b=5mm,则L值为g/10g×10mm=mm;
3
暂定称砣与最大称重量比例为1:10,则称砣的重量暂定为g;
4
秤盘重量可根据实际进行称重估算为50g,则l=g×mm/(g+50g)≈48mm;
5
验算a值为50g×48mm/g=24mm,适合观察。
通过上述步骤,各参数选择和计算基本确定,但由于上述分析是忽略秤杆自身重量及提绳等的重量,故在实际制作中应加以标准称重进行最后标定。
通过这次实验,我知道了杠杆的基本原理与许多实验方法,科学的学习既需要理论知识的支撑也需要动手能力,这次实验并不是那么好做,但学到的知识与难度成正比,让我受益匪浅
初三(8)班翁凡祺
杆秤的是称的一种,是利用杠杆原理来称质量的简易衡器,由木制的带有秤星的秤杆,金属秤锤,提纽组成。
制作杆秤的方法较为简单,只需在一根笔者木棒靠近端点处打上一个小洞,插上提纽,下挂秤钩,并挂上提纽,在较近距离再打上一小洞,挂上提纽上挂棉线,即可完成。其中困难的步骤就是标刻度和找零刻度线。标刻度我是通过称量为6克重的硬币完成,一斤大概是八枚硬币,依次向塑料袋中放入硬币,直至标出十斤的刻度。
制作杆秤的过程其实就是科学探索过程,在这个过程中探索到了原理,获得了真实的感触与宝贵的经历,克服困难并尝试寻求解决办法的感受。
初三(8)班刘思采
本学期暑假的物理作业是制作一把杆秤,于是在一个暑假的精心准备下,我做的杆秤获奖。我对这次的获奖有些意外,但也说明了在做杆秤时的用心,没有草草了事。
关于在圆棍上打洞这一步骤让我费尽心思。既找不到这样的小钻头,找不到其他方法。
于是我打算用钉子穿孔,我一边用榔头敲着木棍,一边防止木棍裂开。在时间一分一秒的流逝下,我终于做好了这一把杆秤。
诸葛亮曾经说过“我心如秤,不能随人低昂。”随着时代的发展,这种老一代的杆秤已经越来越少了,随之而来越来越多的电子秤,而这些杆秤只能在爷爷奶奶的故事中听闻了。我想,随之流走也是那一些诚信,踏实。现在用的电子秤称量时,那些人都会在称量时缺斤少量的。我想制作这样一把杆秤不仅仅是为了做一次作业,当然也是诚信的另一种化身。
撰稿:陆莹洁
杭州市文晖中学
长按