利用杠杆平衡条件求刻度尺的质量

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　　【目的和要求】
        　　利用杠杆的平衡条件求出刻度尺的质量，进一步熟悉杠杆的平衡条件;加深认识重力的作用点是在物体的重心上。
        　　【仪器和器材】
        　　刻度尺，刀口(三角形支座)，质量10克的重物，细线。
        　　【实验方法】
        　　1.首先找出刻度尺的重心。将刀口放在桌子上，刻度尺平放在刀口上。左右移动刻度尺，找出能使刻度尺保持水平时刀口(支点)的位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心。
        　　
       

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        　　2.将重物挂在刻度尺左边某一位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺重新保持平衡(水平地支持在刀口上)，如图1.25-1所示记下重物和刀口的位置。将数据填入后面的表中。(表中填写了一组实验数据供参考，重物的质量m1为10克，刻度尺的零刻度在左边。)
        　　3.移动重物和刀口的位置，仍使尺保持水平，记下重物和刀口的位置;这样重复4次，将每次记下的重物和刀口的位置读数填入下表中。
         

重物质量m1（克）	尺的重心位置（厘米）	重物位置（厘米）	重物到刀口距离d1（厘米）	刀口位置（厘米）	尺子重心到刀口距离d（厘米）	刻度尺质量m（克）
10	9.85	0.0	5.25	5.25	4.6	11.4

        　　　4.计算出重物到刀口的距离d1，以及刻度尺重心到刀口的距离d分别填入上面的表中。
        　　5.利用杠杆的平衡条件算出刻度尺质量。设刻度尺质量是m，根据杠杆平衡条件m1gd1=mgd可得
       

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        　　由每次测得的d1和d值求出相应的刻度尺质量m，填入上表，然后计算出平均值。
        　　【注意事项】
        　　1.本实验用学生自己用的刻度尺做，重物可用任何现成的东西(如螺丝帽等)代替，只要预先称出其质量即可。由于刻度尺较短，为了能多测几组数据，重物的质量与刻度尺的质量相差不大较好。
        　　2.作为刀口用的三角支座，可用木头制作，或用其他形状相似的物体代替(如泡沫塑料块等)，只用其直角棱边，而且不必太尖锐。可将三角支座放在桌子的边缘，重物悬挂在桌子的外面。
        　　3.不要简单地把刻度尺中间的刻度线作为刻度尺的重心，刻度尺重心的位置，要通过实验来确定。
        　　【参考资料】
        　　用杠杆平衡条件扩大弹簧秤的称量
        　　很多弹簧秤的最大称量是2.5千克，在家庭中使用时常会觉得称量不够。利用杠杆的原理，我们可以扩大弹簧秤的称量范围。
        　　
       

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        　　取一根轻而结实的细竹棍，见图1.25-2，在棍的两端系上细绳套，一根用作提手，另一根供弹簧秤挂钩用。以提手处为起点，在距离为两绳套间距离的1/4、1/3和1/2处做上标记。当重物挂在1/2处时，被称重物的实际重是弹簧秤所示重的2倍，在1/3处和1/4处时分别是3倍和4倍。这样，弹簧秤的最大称量分别扩大到了5千克、7.5千克和10千克。