神奇的簡單機(jī)械

第4課　天平

閱讀與探索

天平是最原始的計(jì)重器，是一種測量物體重量的儀器。一般構(gòu)造為一根直柱上面支著一根橫桿，橫桿的兩側(cè)分別懸掛著一個(gè)小盤，如圖1.4-1所示。

起　源

根據(jù)記載，早在公元前1500多年，埃及人就已經(jīng)使用天平了，還有人說，比這個(gè)時(shí)間還要早，大約在公元前5000年以前就有出現(xiàn)。古埃及的天平雖然做得很粗糙，但是已經(jīng)有了現(xiàn)代天平的輪廓，成為現(xiàn)代天平的雛形。

觀察與思考

天平結(jié)構(gòu)：普通天平主要由立柱、橫梁、吊掛系統(tǒng)（繩或桿組成）、底座組成，如圖1.4-2所示。

天平可以用來干什么呢？在生活中，如果我們想比較兩個(gè)物體哪個(gè)重哪個(gè)輕，并不想知道具體重量值。那天平就是個(gè)稱量的好工具。

例如，比較一個(gè)蘋果和一個(gè)桃子的輕重，按傳統(tǒng)方法會(huì)先稱量蘋果的重量并記錄，然后稱量桃子的重量并記錄，再進(jìn)行重量值的比較，這樣的方法是不是會(huì)比較麻煩呢？如果使用天平就很容易對(duì)比兩個(gè)物體的重量大小啦，物體重的一邊就會(huì)往下，物體輕的那邊就會(huì)往上。

設(shè)計(jì)與制作

觀察天平的具體結(jié)構(gòu)，分析要制作一個(gè)天平需要幾部分組成呢？

同學(xué)們能使用我們現(xiàn)有的VEX IQ套件來搭建一個(gè)天平嗎？根據(jù)下面的參考步驟，使用VEX IQ套件搭建一個(gè)天平。

材料準(zhǔn)備

搭建參考

使用我們準(zhǔn)備好的材料，構(gòu)思搭建出天平模型。同學(xué)們是不是能搭建出如圖1.4-3和圖1.4-4所示的小天平呢？或者搭建出其他更不一樣的天平模型？快來動(dòng)手實(shí)踐一下吧。

評(píng)估與測試

同學(xué)們能成功自己搭建天平了嗎？搭建天平在測試物品之前是水平平衡的嗎？如果沒有，仔細(xì)檢查是不是哪個(gè)構(gòu)件沒有調(diào)整好，測試一下是否已能對(duì)一些物體進(jìn)行測試了呢？

試比較一下一支鉛筆和一塊橡皮擦的重量大小？兩支鉛筆和一塊橡皮擦的重量比較呢，如圖1.4-5和圖1.4-6所示。

結(jié)論與拓展

經(jīng)過自己動(dòng)手搭建小天平的測試，同學(xué)們得出了什么結(jié)論？天平是否達(dá)到了你所希望的功能效果呢？是否可以把你的天平改造得更精準(zhǔn)嗎？例如，不只可以比較兩個(gè)物體的重量大小，還可以測量單個(gè)物體的重量。或者改造成承重能力更好的，載物空間更大的天平。

如果有想法，就動(dòng)手實(shí)踐試試吧。

到現(xiàn)在同學(xué)們是否已經(jīng)知道天平運(yùn)用了什么原理嗎？天平運(yùn)用了杠桿原理。