“四两拨千斤”——简易杆秤的制作

◎重庆市育才中学校 边毅然 李建 刘颖

杆秤是我国测量质量的传统工具，它以带有星点标识的木杆或金属杆为主体，并配有秤砣、砣绳和秤盘。

杆秤是怎么称出物体的质量的呢？让我们通过制作一把简易杆秤来探究其中的原理吧。

一、制作原理

杆秤的工作原理如图1所示，根据杠杆原理，当杆秤水平时，符合杠杆平衡条件m1g×L1=m2g×L2，即可根据秤砣的质量计算出物体的质量，再在秤杆对应位置标明刻度即可。

图1 杆秤的工作原理

二、制作材料与工具

长度约40 cm、直径约0.5 cm的木棍1根，方形小塑料盘1个，10 g钩码3个，棉线若干，美工刀，刻度尺，铅笔，锡箔纸，如图2所示。

图2 制作材料与工具

三、制作步骤

1.制作秤盘

用美工刀在小塑料盘的4个角上分别开4个小孔，然后穿上4根等长的棉线，将棉线打结，一个秤盘就做好了，如图3。

图3 制作完成的秤盘

2.制作悬吊卡口并组装杆秤

通过刻度尺在距离木棍一端3 cm处和7 cm处分别做标记，沿标记刻两道口。将秤盘拴在木棍的3 cm刻度处，再在7 cm刻度处系一个提手，如图4所示。

图4 组装完成的秤盘和提手

用棉线将质量为10 g的钩码穿起来并系好，作为秤砣。将秤砣悬挂于秤杆上，杆秤的主体就制作好了，如图5所示。

图5 杆秤主体

3.校准杆秤与刻度

（1）确定零刻度线的位置

秤盘中不放任何物体，用右手提着提手，再把秤砣套在秤杆上，调节至平衡，此时秤砣棉线所在位置即为杆秤的零刻度线。用铅笔和美工刀在此处做好标记。

（2）校准刻度

在秤盘上放入20 g的钩码，使杆秤平衡后用美工刀做好标记，此处即为20 g质量的刻度线。通过计算，即可标出其他质量的刻度线。

杆秤上的星点

在制作杆秤的过程中，最重要的是确定杆秤的星点标识（即“刻度”），又称定星点。第一颗星点被称为定盘星，当秤盘中不放任何物体时，移动秤砣至杆秤刚好水平时，秤砣所在位置即为定盘星的位置。定盘星确定后即可继续确定其他星点。

古代的秤一斤分为十六两，秤杆上共有十六颗星点。前六颗代表南斗六星，后七颗星代表北斗七星，秤杆的末端有福、禄、寿三星，用来告诫生意人不要短斤少两，否则少一两无福，短二两减禄，缺三两折寿。