Interactive Physics Lab

天平原理

拖拽砝码放到托盘上,观察指针偏转,理解天平如何通过比较质量来测量

从底部拖拽砝码到托盘上 点击托盘上的砝码可取回

左盘: 0 kg
等待放置
右盘: 0 kg
左 0 kg等臂天平 · 质量相等即平衡右 0 kg
预设

Knowledge

核心知识点

天平的结构

  • 底座 — 提供稳定支撑
  • 立柱 — 垂直固定在底座上
  • 横梁 — 可绕支点自由转动
  • 刀口支点 — 摩擦极小的转动轴
  • 托盘 — 固定在横梁两端上方

天平为什么能测质量

m左 × g = m右 × g

天平是等臂杠杆,两侧力臂相等。平衡时 m左×L = m右×L,消去 L 和 g,得出 m左 = m右。天平直接比较的是质量,与重力无关。

指针与刻度盘

指针固定在横梁上随其偏转,刻度盘固定在立柱上不动。平衡时指针对准中央;哪侧重指针偏向哪侧的对侧。灵敏度很高,微小质量差也能察觉。

天平 vs 杠杆

天平是等臂杠杆的特例,专门用于精确比较质量,力臂固定不可调
一般杠杆力臂可不等,分省力、费力、等臂三类
天平本质是 F₁L₁=F₂L₂ 在 L₁=L₂ 时的特例

学完了吗?来检验一下吧

3 道选择题,测试你对天平原理的理解程度