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=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， 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（如图所示）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?杠杆平衡条件F1L F2L2 F3 L3就在这种情况下，“定盘星”出现了，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）图中Fi表示秤钩（秤盘）的重力，F2表示秤砣的重力，F3表示秤杆的自身重力，对应的力臂分别为L1 , L2 , L3，根据当挂上一个重力为 G的重物后，调整秤砣在秤杆上的位置，秤杆再次平衡（如图所示）tF F2“Fi根据平衡条件（F1 G ） Lt = F3L3F2L其中FtL F2L2 F3L3，如果用L0表示秤砣拉线位置到定盘星的距离，可以得到L = L - L2F2L0 =F2（L L2）=GLi , Lo=匹二F2 F2在更换重物 G的时候，拉绳到挂钩拉线处的距离不变，秤砣的重力示秤砣的重力），因此Lo与G成正比，是一个线性关系，随着G的增大，Lo也变大，且是均匀变化，这就是为什么杆秤上的距离是均匀的。既然是距离，那为什么我们平时直接就是读出某个物体的质量是多少斤呢？我们仔细研究Lo和G的关系，两个量是 对应的，我们可以定义定盘星处的重力是0, Lo处对应的 就是G,比如lcm处物体的重力是10N，质量为1kg那么2cm处就对应20N，质量为2kg这样我们就可以直接在杆秤上读出物体的质量杆秤上的A、B绳又有什么不同呢？我们观察会发现A、B绳的位置其实就是杠杆的支GLl点，A绳位置靠前，B靠后，改变的是L,，根据L0 =，A靠前，则L,小，F2F2 F2不变，L。相同时，G变大，因此我们可以的到靠前的的是大量程的，靠后的是小量程的，而且为了不至于混淆，两个拉绳在杆秤的上下两侧，这样就相当于两个杆秤了。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 F2变小，在Lo处，实际挂钩上重物的重力 G =F2就变小；有的Li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GG0二土 F2，其中Go为小铁圈的重量，这样致使测出的G变小，小商贩从中获利。Li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。