更新时间：作者：小小条
低成本创新实验非常有利于物理教学，其一直是刘炳升教授 [1]和朱正元教授 [2]所关注的课题。电子秤由于读数方便，在生活中为人们带来很大的便利性，所以很多老师将电子秤运用与在物理教学[3][4]，笔者也曾利用电子秤巧妙地设计几个有趣的低成本创新实验[5][6]，取得很好实验效果，本文继续利用电子秤设计了七个创新实验以供参考。
1、利用细铜线框研究表面张力
实验器材：电子秤、玻璃盆、圆形细铜线框、支架、细线、定滑轮。
图1
实验过程：如图1所示，先用电子秤称出圆形细铜线框的读数。将大的玻璃盆中放入约2cm深度的水，放到电子秤上，用支架将细铜线框挂在大的玻璃盆上方，轻放细线将细铜线框漂浮水面上（细线处于放松状态），再将电子秤去皮归零，缓慢地提升细铜线框，发现细铜线框恰好要离开水面时，电子秤的读数为负，发现此时读数的大小比测量细铜线框的读数要大。
实验结论：细铜线框要离开水面时，电子秤减小的示数比称出正方形细铜线框的读数大是因为细铜线框与水面之间有表面张力。
2、利用玻璃盆研究分子间引力
实验器材：电子秤、玻璃盆两个（一大一小）、支架、细线、定滑轮。
图2
实验过程：如图2所示， 先用电子秤称出小的玻璃盆的质量。将大的玻璃盆中放入约2cm深度的水，放到电子秤上，用支架将小的玻璃盆挂在大的玻璃盆上方，轻放细线将小的玻璃盆漂在水面上，再将电子秤去皮归零，缓慢地提升小的玻璃盆，发现当小的玻璃盆恰好要离开水面时，电子秤的读数为负，且读数的大小比小的玻璃盆的质量要大。
实验结论：小的玻璃盆要离开水面时，电子秤减小的示数比小的玻璃盆的质量大是因为小的玻璃盆与水面之间有分子引力。（该实验还可以用弹簧测力计来验证：先用弹簧测力计称出小的玻璃盆的重力，将玻璃盆放到水面上后，再用弹簧测力计拉玻璃盆，当玻璃盆恰好要离开水面时弹簧测力计的读数要比玻璃盆的重力要大，同样是因为小的玻璃盆与水面之间有分子引力。）
3、研究胡克定律
实验器材：电子秤、弹簧、刻度尺、热熔胶枪和热熔胶。
图3
实验过程：如图3所示，用热熔胶枪将弹簧固定在电子秤上，刻度尺靠在弹簧，将电子秤去皮归零，读出弹簧的原长，将弹簧压缩一定量后分别读出弹簧的长度和电子秤的读数（读数是可换成牛顿），再拉长弹簧后分别读出弹簧的长度和电子秤的读数，并记录到表格1中（某次实验数据），再描点作图可得图4.
表1
图4
实验结论：从图中可以看出弹簧的形变量越大，弹力越大即弹力与形变量成正比，图像的斜率就是弹簧的劲度系数k，这里实验得到的劲度系数为k=500N/m。
4、研究静电现象
实验器材：电子秤、木块、发电机、两块圆形金属板、导线。
图5
实验过程：如图5所示，将木块和其中一块金属板放到电子秤上，用导线将两两金属板与起电机的两极相连，将电子秤去皮归零，当摇动起电机使金属板带异种电荷，可以看到电子秤的示数为负值，减小（增大）金属板间的距离时读数变大（变小），减小正对面积读数变小。若将两金属板与起电机的同一级相连即两金属板带同种电荷，带电后读数为正，减小（增大）金属板间的距离时读数变大（变小），减小正对面积读数变小。
实验结论：去皮归零后电子秤的读数就等于金属板间的作用力大小（即库仑力的大小）。金属板带异种电荷时，相互吸引（库仑力引力），使电子秤的金属板对电子秤的压力变小，读数为负，金属板间的距离越小之间的库仑力越大，减小正对面积时库仑力减小，读数减小。两金属板带同种电荷后，相互排斥（库仑力斥力），使电子秤的金属板对电子秤的压力变大，读数为正，金属板间的距离越小之间的库仑力越大，减小正对面积时库仑力减小，读数减小。
5、研究摩擦力
实验器材：电子秤、长木板、木块、大木块、支架、细绳、毛巾、砝码、热熔胶枪和热熔胶。
图6
实验过程：如图6所示，用热熔胶将电子秤粘在支架上，将细线粘在电子秤上连接到木块上，将木块放到木板上，将电子秤去皮归零。①研究静摩擦力：用手拉着细绳，逐渐增加拉力，可以看到电子秤的示数逐渐增大，当木块即将运动时的读数比运动后的读数要大。将毛巾固定在长木板上，再拉木块可以得到相同的结论。②研究滑动摩擦力的影响因素：I.在木块上增加砝码，发现砝码越多（木块和长木板的压力越大），拉动时读数越大；II.保持木块质量不变，将毛巾固定在长木板上，拉动木块的读数比放在长木板上的读数大，当长玻璃片固定在长木板上，拉动木块的读数比放在长木板上的读数小（实验过程中探究速度和接触面对摩擦力的影响时，由于电子秤反应太灵敏，发现实验效果不是很好）。
实验结论：①研究静摩擦力：在木块静止时，木块所受的静摩擦力在一定值之间，静摩擦力有一个最大值，就是最大静摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力。②研究滑动摩擦力的影响因素：发现滑动摩擦力与木块和长木板的压力和接触面的粗糙程度有关：压力越大摩擦力越大，接触面越粗糙摩擦力越大。
6、研究驻波（波的干涉、波的叠加）
实验器材：电磁打点计时器、有定滑轮的长木板、学生电源、1米左右的红线、电子秤、热熔枪和热熔胶。
图7
实验过程：如图8所示，将电磁打点计时器固定在长木板的一端，将细线一端连接到电磁打点计时器的振片上，另一端固定在电子秤上。将电磁打点计时器连接到学生电源上（选6V交流电），打开电源使电磁打点计时器正常工作，移动打点计时器拉直红绳，使电子秤上有适当读数，当读数较小（9.7g）时可以得到五个稳定的波形；适当增大拉力（16.2g）可以得到四个稳定的波形；再增大拉力（27.4g）可以得到到三个稳定的波形；继续增大拉力（65.5g）可以得到二个稳定的波形；继续增大拉力（286g）可以得到一个稳定的波形。图9是五次实验获得的波形图，并得到表2。
图8
表2
实验结论： 电磁打点计时器振动时就会在细线上产生波，波沿细线向前传播，遇到电子秤时就会反弹回来，与后来电磁打点计时器振动时波产生叠加，就会产生驻波。在细绳长度不变时，细绳受到拉力越大产生稳定的波形就越少，反之拉力越小产生稳定的波形就越多，所以在实验中减小拉力发现波形越来越多。
利用电子秤可以做出这么多有趣的物理实验，其实验效果非常显著，有利于学生对相关物理概念的理解，激发学生学*物理的兴趣。当然物理教师可以利用其他的器材做出更多有趣的创新实验，更好地为学生和自己的教学服务，追求高效课堂。
参考文献
[1]张伟、郭玉英、刘炳升.“非常规”物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J].物理教师，2005(9):123--125.
[2]朱正元.物理演示实验与自制教具[M].江苏:人民出版社，1978:65--68.
[3]沈文军.低成本迷你电子秤在物理实验中的运用[J].中学物理教学参考，2016（6）：67--69.
[4]王成.浅谈电子秤在物理教学中的运用[J].物理之友，2014（1）：46--48.
[5]于淼.浅谈电子秤的低成本实验在物理教学中的妙用[J]. 中学物理教学参考，2017（Z1）：61--63.
[6]于淼.电子秤式安培力演示仪[J].中学物理，2018（13）：36-37.
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