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。

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選自：《初中物理自制教具》