改進(jìn)物理天平調(diào)平器

廊坊市大城縣大童子中學(xué) 呂中二

改進(jìn)物理天平調(diào)平器

廊坊市大城縣大童子中學(xué) 呂中二

一、背景

物理天平是我們學(xué)習(xí)質(zhì)量等知識(shí)必不可少的實(shí)驗(yàn)工具。在使用物理天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，調(diào)節(jié)底座水平是第一步，也是非常重要的一步。底座水平調(diào)得如何，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度。底座水平調(diào)得平，就能減少實(shí)驗(yàn)誤差；底座水平調(diào)得不平，實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)，造成實(shí)驗(yàn)誤差大。

現(xiàn)在物理天平普遍使用的調(diào)平方法有兩種：一是重錘線法；二是氣泡法。重錘線法調(diào)平就是在物理天平的支架上方懸掛一錐形重錘，其底座也有一錐形體，通過調(diào)節(jié)底座的平衡螺母，使這兩個(gè)錐形體的尖端對(duì)齊，則表示底座水平。我們?cè)賮砜纯礆馀莘āＮ锢硖炱降牡鬃幸幻荛]水柱，水柱中有一氣泡，當(dāng)氣泡在中央時(shí)，即表示物理天平的底座水平。這兩種調(diào)平方法都存在一定的弊端，比如，精準(zhǔn)度不夠，不便于觀測(cè)等問題。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我對(duì)物理天平的調(diào)平進(jìn)行了如下改進(jìn)。

二、改進(jìn)

1.改進(jìn)儀器裝置圖見下圖。

圖例說明：1.帶孔光屏2.激光手電3.平面鏡4.調(diào)平螺母5.細(xì)線

2.改進(jìn)裝置所需材料。

改進(jìn)裝置所需材料有：帶孔光屏、激光手電、平面鏡、調(diào)平螺母、細(xì)線。

3.改進(jìn)方法。

把懸掛的重錘改為懸掛的激光手電，并使懸掛的細(xì)線變短。激光手電與底座之間加一中間帶孔的光屏，并把底座的錐形體換成平面鏡。這樣改裝就完成了。

4.利用的原理。

第一條原理是重力的方向總是豎直向下的，入射光也是豎直向下的；第二條原理是光的反射。當(dāng)物理天平的底座水平時(shí)，豎直向下的激光垂直射向平面鏡，反射光將按原路返回，在光屏看不到光斑。

三、改進(jìn)裝置的優(yōu)點(diǎn)

1.此改進(jìn)裝置能把物理天平在底座不平時(shí)，將底座與水平面的夾角放大，從而把底座調(diào)得更平。當(dāng)?shù)鬃c水平面成5度角時(shí)，入射光線與反射光線的夾角則為10度，光源與反射光斑的距離為tg10乘以L (L為底座到光屏的距離)。

2.觀察效果直觀明顯。