◎重慶市育才中學(xué)校 邊毅然 李建 劉穎

桿秤是我國(guó)測(cè)量質(zhì)量的傳統(tǒng)工具，它以帶有星點(diǎn)標(biāo)識(shí)的木桿或金屬桿為主體，并配有秤砣、砣繩和秤盤。

桿秤是怎么稱出物體的質(zhì)量的呢？讓我們通過制作一把簡(jiǎn)易桿秤來(lái)探究其中的原理吧。

一、制作原理

桿秤的工作原理如圖1所示，根據(jù)杠桿原理，當(dāng)桿秤水平時(shí)，符合杠桿平衡條件m1g×L1=m2g×L2，即可根據(jù)秤砣的質(zhì)量計(jì)算出物體的質(zhì)量，再在秤桿對(duì)應(yīng)位置標(biāo)明刻度即可。

圖1 桿秤的工作原理

二、制作材料與工具

長(zhǎng)度約40 cm、直徑約0.5 cm的木棍1根，方形小塑料盤1個(gè)，10 g鉤碼3個(gè)，棉線若干，美工刀，刻度尺，鉛筆，錫箔紙，如圖2所示。

圖2 制作材料與工具

三、制作步驟

1.制作秤盤

用美工刀在小塑料盤的4個(gè)角上分別開4個(gè)小孔，然后穿上4根等長(zhǎng)的棉線，將棉線打結(jié)，一個(gè)秤盤就做好了，如圖3。

圖3 制作完成的秤盤

2.制作懸吊卡口并組裝桿秤

通過刻度尺在距離木棍一端3 cm處和7 cm處分別做標(biāo)記，沿標(biāo)記刻兩道口。將秤盤拴在木棍的3 cm刻度處，再在7 cm刻度處系一個(gè)提手，如圖4所示。

圖4 組裝完成的秤盤和提手

用棉線將質(zhì)量為10 g的鉤碼穿起來(lái)并系好，作為秤砣。將秤砣懸掛于秤桿上，桿秤的主體就制作好了，如圖5所示。

圖5 桿秤主體

3.校準(zhǔn)桿秤與刻度

（1）確定零刻度線的位置

秤盤中不放任何物體，用右手提著提手，再把秤砣套在秤桿上，調(diào)節(jié)至平衡，此時(shí)秤砣棉線所在位置即為桿秤的零刻度線。用鉛筆和美工刀在此處做好標(biāo)記。

（2）校準(zhǔn)刻度

在秤盤上放入20 g的鉤碼，使桿秤平衡后用美工刀做好標(biāo)記，此處即為20 g質(zhì)量的刻度線。通過計(jì)算，即可標(biāo)出其他質(zhì)量的刻度線。

桿秤上的星點(diǎn)

在制作桿秤的過程中，最重要的是確定桿秤的星點(diǎn)標(biāo)識(shí)（即“刻度”），又稱定星點(diǎn)。第一顆星點(diǎn)被稱為定盤星，當(dāng)秤盤中不放任何物體時(shí)，移動(dòng)秤砣至桿秤剛好水平時(shí)，秤砣所在位置即為定盤星的位置。定盤星確定后即可繼續(xù)確定其他星點(diǎn)。

古代的秤一斤分為十六兩，秤桿上共有十六顆星點(diǎn)。前六顆代表南斗六星，后七顆星代表北斗七星，秤桿的末端有福、祿、壽三星，用來(lái)告誡生意人不要短斤少兩，否則少一兩無(wú)福，短二兩減祿，缺三兩折壽。