有趣的物理实验I——亲子动手：手搓一架简单的小天平
本文内容摘自《图解实验观察大全・物理》，主编【日】近角聪信、豊田博慈。人民教育出版社出版。
在生活里，“重量”“平衡”天天都在遇见：跷跷板一高一低、小秤称斤两、书包轻重刚刚好……可你有没有想过，最朴素的测量工具，其实藏在我们随手就能找到的材料里？不需要精密仪器，不用复杂操作，几根木条、两个小杯、一段棉线，就能做出一架属于自己的小天平。它不仅能帮我们比较橡皮、铅笔、硬币谁轻谁重，还能测量物体质量，在动手之间把“力与平衡”的道理变得看得见、摸得着。很多人觉得物理遥远又抽象，其实科学就藏在这些简单又有趣的小实验里。今天，我们就跟着《图解实验观察大全・物理》，一起用身边最常见的材料，和家人一起手搓一架简单的小天平吧，在动手制作中感受力学的魅力，体验科学带来的小小成就感。
一、准备材料
- 四棱木条1根（长约30cm）
- 小杯/小盒子2个
- 棉线、透明胶带、剪刀
- 金属丝、竹签、橡皮泥
- 废旧牛奶盒/塑料瓶（酱油瓶）（做底座）
二、制作步骤
- 找中点，做支点
在木条正中间系上棉线，左右移动调整，让木条水平平衡。
- 挂小杯，定距离
在木条两端对称位置挂好小杯，保证两边到中点的距离一样。
- 调平衡，细校准
在较轻一端拧上金属丝，移动位置让天平完全平衡。
- 装底座，更稳定
用牛奶盒打孔、穿竹签，把支点棉线挂在竹签上，一架简易天平就完成了。
以下为详细步骤图解：
①在小杯上连线
【提示】准备两根同样长的棉线。把棉线连到小杯上时，应尽量使棉线间的距离相等。另外，棉线的打结处贴上透明胶带就不会松开了。
②用线吊起木条，并使其平衡
【提示】事先在木条的正中间做上标记，然后用线吊起来。如果不平衡，再左右移动使其平衡。为了避免两根线分开，把线对齐之后系牢。
③在与支点等距离的地方吊挂小杯
在与线等距离的左右两端用铅笔做上标记。
【提示】把线固定在木条两端做有的标记的地方，不要使小杯倾斜。为了避免两根线分开，应把线对齐之后固定。
④调整金属丝的位置，使左右两端平衡
【提示】调整木条使其达到平衡时，必须使用金属丝，而不能通过移动吊挂杯子的位置达到平衡，因为如果左右两个杯子到支点的距离不同的话，即使往两边的杯子里放上同样重的物体也不会平衡。
⑤往牛奶盒里装沙子
【说明】沙子是用来作为重物使用的，装到牛奶盒高度大约1/3的地方即可。除了牛奶盒、酱油瓶之外，厨房中的许多容器都可以利用。
⑥在牛奶盒上打孔
【提示】打孔的高度要以天平做好之后，挂上小杯时距离台面3cm～5cm为准。如果孔的位置太高，就会导致当平衡受到破坏时，木条过度倾斜而不便操作的情况发生。穿竹签时，两个孔的位置应在同一水平线上。用锥子扎孔时，要先把一侧的孔扎好，再从另一侧扎，而不是直接穿过去。孔的大小要以穿竹签时觉得有些紧的程度为准。
⑦把竹签穿到孔上
【提示】吊线一侧的竹签最好比另一侧的竹签长约2cm。如果孔开得太大，竹签就有可能掉下来，所以应用金属丝缠好。
⑧把作为支点的棉线挂在竹签上，天平就做成了
【提示】在木条和牛奶盒之间留一些空隙，以免木条碰到牛奶盒。
⑨比较各种物体的质量
【说明】利用自制的天平比较各种物体的质量。如图所示，橡皮比铅笔重。
⑩用橡皮泥调节平衡
【说明】橡皮泥要一点一点地放上去。通过实验可以看出一支铅笔与多少橡皮泥的质量相等。
⑪用砝码或质量已知的物体测量质量
【说明】用砝码或其他质量已知的物体，就能测出各种物体的质量。
三、科学原理
这架小天平利用的是杠杆平衡原理：当两边物体重量×到支点的距离相等时，天平就会平衡。我们保证左右距离一样，就能直接比较物体轻重。
四、趣味互动
你还能用这个天平称一称家里的小物件：硬币、纽扣、瓶盖……看看谁最轻、谁最重。动手做一遍，你会发现：物理根本不枯燥，科学就在我们手边！
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《科学与科学教育的基础初探》国家版本数据中心馆藏数据库、CIP数据库
CIP核准号: 2024092649
出版单位: 湖南科学技术出版社
ISBN: 978-7-5710-2897-8
作者: 古志鸣，王向东，王永丹编著
本书讨论了基础教育阶段的科学教育的若干主题，其中包括对科学课程及任课教师科学素养的讨论和评测学生成绩的原则性建议。书中从不同的角度论述了对科学精神的理解和科学课应该采用探究式教学的根据。本书既注重对科学教育的基础性解释，又有比较具体的操作性解释，可作为帮助广大中小学科学教师提升科学素养和教学技能的读物，也适合对科学和科学教育有兴趣的读者参考。