杆秤上的杠杆原理

杆秤上的杠杆原理学了杠杆原理，大家都知道杠杆在动力和阻力的共同作用 下，当动力X动力臂二阻力X阻力臂时，杠杆处于平衡状态。 在我们的实际生活中，有很多地方都是运用了杠杆平衡的原 理，比如生活中的垃圾桶、指甲剪等等，从古至今，人们运用 杠杆原理的实例比比皆是。?在我们的日常生活中，我们的称量工具中有一种是杆秤，II虽然现在生活中好多地方都是用到了电子称，但是在农村一些 地方还是用到杆秤， 而且许多小商贩在杆秤上做文章来愚弄人们，到底杆秤 上有什么文章呢，今天我们这里就详细的分析一下杆秤 上的知识?。首先我们来认识一下杆秤（如图一）杆秤是由秤钩（秤盘），秤杆，秤砣，提绳（A、B）,还有定盘星、秤杆 上有刻度。回想我们在做杠杆平衡的实验时，为了便于在杠杆上读出 力臂，为了避免杠杆自身的重量对实验的影响，我们要将杠杆 调节在水平位置平衡，这里秤杆，秤钩有没有重量呢？?答案是有的。那如果不排除这 些因素的话，不是就不符合平衡条 件了吗？我们怎么样测量物体的质 量呢？ ？G1團二屮就在这种情况下，“定盘星” 出现了，即零刻度（即定盘星）。人 们选择了杠杆上的某一个点作为零点，在这个位置上，如果将 秤砣挂上去，不在秤钩上挂重物杆秤正好平衡。如图二所示：秤杆上提绳的 O 点为支点，由于支点不在秤杆（包 括秤钩）的重心上，在不称物体时，手提绳，秤杆不能平衡于 水平位置，此时必须把秤砣挂在适当的位置C点上，才能使杠杆平衡.C点就是杆秤的零刻度，通常叫做定盘星.设杆重为G，砣重为G，重心到支点的距离为L，C点到支点0 1 0的距离为L根据杠杆的平衡条件，有GL二G L，L=L X1 0 0 1 1 1 0G /G ，这样定盘星 C 的位置就可以确定01当挂上一个重力为G的重物 后，调整秤砣在秤杆上的位置， 秤杆再次平衡（如图三所示）。在 称物重时,将物体G挂在秤钩上,2若保持秤杆平衡在水平位置上，需要把秤砣移到A点。根据杠杆的平衡条件，则有G L =G L +G L221 A 00因为不称物体时GL二GL0 0 1 1所以 G L =G L +G L=G (L+L )221 A 111 A 1又因为L=L +L，所以GL二GL即G =G L/L , 由上式A 1221212可以看出，由于G/L对同一杆秤是不变的，G与L成正比，所1 2 2 以秤杆上从定盘星开始表示尺数的刻度是均匀的，用等分法可 以确定杆秤的刻度?在实际生活中，那些小商贩又是怎么样弄虚作假呢，在杆 秤上做了什么文章呢？我们想一想，在杆秤上改变什么就能让 奸商得逞呢？?一般情况下，人们不会去检查定盘星是否准确，奸商就在 这里作怪：有的小商贩自己换了重量较小的秤砣，即 G 变小，1在L0处，实际挂钩上重物的重力G?LO/L1F2就变小；有的小商贩在挂钩掉线处做文章，在前面套一个小铁圈，前面如果套 一个小圈，根据平衡条件G?G0? L0/L1 F2，其中G0为小铁圈的重量，这样致使测出的G 变小，小商贩从中获利。这就告诉我们在使用杆秤时，一定要先检查定盘星是否准确， 确保杆秤上的秤砣没有问题后，在进行称量。?我们再想一想，如果秤砣磨损了，称量出的东西是多了还是少 了呢？答案大家应该很清楚了，杆秤是一个杠杆，杠杆右端的 力 F2 变小，对应的 G 也要变小，因此称量出的东西重量比秤 杆上的读数小。?3、扩大杆秤的量程某杆秤最多可以称5 千克的物体，能否对秤稍加修改，扩 大它的量程呢？根据杠杆的平衡条件，改变支点的位置（即在靠近钩子处 再加上一个提绳），这样又可以用上面的方法刻度出新的刻度 来，一般的杆秤都备有两个提纽，两套刻度，大大增加了它的 称量范围有一个杆秤，怎样称出自己的铊的质量？（手边还有一个 带刻度的直尺）参看图片：从上边图中可看出，当勾上空时，砣放在零刻度位置时，平衡，可 写出式（1）；假想还有一个完全一样的砣，挂在勾上，（见右边图）这时真正的砣放在C位置时1平衡，我们只要知道C刻度1mg*Clmg的读数，就是这砣的质量。由图中推导，可知AC长等于OC的长。我们只要用一个尺1量出AC长（就是勾的悬点至零刻度点的长度，（用一段线绳就行），再从的一方秤Go* Lko 十Loci(2悬点向有刻度杆上量取同样长度，找到C点，这点代表的数值就是该砣的质量。1. 先量出0刻度线到提纽的距离设为L1.又设砣的质量是m,秤 杆的质量是M0,秤杆重心到提纽的距离是L0, 则不称东西时,砣放在 0 刻度时平衡:mL =M L （g 已约去）1 0 02. 量出秤钩到提纽的距离，设为X3. 再随便量一个整数刻度（设为M2）位置到提纽的距离（设为L2) 意思是把质量为 M2 的物体挂在秤钩上时,秤砣挂在 M2 刻度处平衡:这时秤杆上有三个力作用:M0L0+M2X=mL24.将 M2,X,L1,L2 代入,即可解出 m