Question

制作簡易天平
用均勻的細木條（或塑料尺片、硬紙）作天平的橫梁，分別在橫梁的中間和兩端打孔，使兩端孔距中間孔距離相等．用兩個同樣的硬紙盒圓盤作為秤盤，分別掛在橫梁兩端孔上，再用木板做一倒立的“T”字型支架，立柱上釘一鐵釘，使鐵釘穿過橫梁中間孔（這里要注意，是讓釘死在立柱上的鐵釘穿過橫梁中間孔，使橫梁能夠活動，而不是立柱、橫梁兩者釘在一起，你知道為什么嗎？），這樣就制成了一個簡易的小天平，如圖a所示．砝碼可用下述一些小物品代替：
1元硬幣（6g）
5角硬幣（3.9g）
1角硬幣（1.1g）
請用自制的簡易天平測量身邊的一些輕質物體的質量，并說明此天平與實驗室常用的托盤天平對比起來（如圖b所示）存在哪些缺陷？

Answer 1

解：①自制天平的橫梁轉動部分是鐵釘與細木條（或塑料尺片、硬紙）的接觸，所以摩擦力較大，影響了測量的精確度；
②用硬幣作砝碼，其質量不夠精確，且質量不都是整數，讀數時容易出錯；
③沒有游碼，很難保證橫梁的絕對平衡，使測量的精確度沒有保障；
④所用材料性能不穩定，容易損壞和發生質量、形狀的改變，從而影響使用．
分析：天平的實質是等臂的杠桿，所以杠桿要能自由繞固定點轉動，盡量減少無謂的摩擦；砝碼的精確度也直接影響了天平測量的效果，因此，自制天平也受到了這方面的局限．
點評：自制測量工具可以鍛煉我們的動手能力，強化對所學知識的理解，具體實踐時，應考慮工具的可操作性、材料的穩定性及如何盡可能的減小因工具原因給測量帶來的誤差等．