探討天平游碼問題

　　天平是初中物理實驗中用來測量質量的儀器，學生對于“游碼在標尺上每移動一格，就相當于在天平右盤中增減一個質量一定的砝碼”這一知識點感到難于理解。他們會提出這樣一個疑問：游碼在標尺上移動的過程中，由于游碼對于支點的距離不斷變化，所以使得游碼對于支點的力矩實際上是不斷變化的，既然是這樣，為什么當游碼每移動一格時，相當于在天平一端增減的力矩又是恒定的呢？現以學生用托盤天平為例對這一問題作一簡要的討論。
　　1 游碼的質量天平
　　天平空載時，游碼位于標尺左端的零刻度線上，調整天平使橫梁平衡，如圖1所示。當游碼向右移動到標尺的最大刻度線上，橫梁失去平衡，左端將上蹺，如果要使天平再次平衡，就需要在天平的左盤中加入質量和標尺最大刻度數值相等的物體，如圖2 所示。設游碼的質量