12.2 跨学科实践:制作简易杆秤-课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册(22页PPT)

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12.2 跨学科实践:制作简易杆秤-课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册(22页PPT)

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(共22张PPT)
八年级下册第十二章第2节
跨学科实践:制作简易杆秤




目标展示
跨学科实践:制作简易杆秤
物理观念:了解杆秤的结构,知道杆秤的测量原理,会用杆秤称量物体的质量
科学思维:通过简易杆秤的设计与制作实践活动,了解从天平到杆秤的思维演变过程,发展科学思维。
科学探究:经历设计和制作简易杆秤的实践过程,发展创新能力、动手实践能力、交流合作能力以及发现问题并自主解决问题的能力。
科学态度与责任:通过对我国古代杆秤文化的了解,体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用,增强文化自信。
项目提出
天平可以称量物体的质量。天平是等臂杠杆,物体的质量多大就要用相同质量的砝码,所以砝码质量的大小限制了称量物体质量的大小。
根据杠杆的平衡条件,可以通过增大砝码一侧力臂的长度和减小物体一侧力臂长度的方法,使小质量的砝码与质量较大的物体平衡,这就是杆秤的原理。
项目提出
“秤砣虽小压千斤”,我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识,你也能制作一个简易杆秤。
项目分析
杆秤的构造
提纽
秤盘
秤砣
秤杆
杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣(砝码)、秤盘、提纽等组成。称量时将被称物体放在秤盘中,移动系秤砣的挂绳使秤杆平衡,根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。
项目分析
要制作杆秤,我们需要考虑几个关键问题。例如,
应该选择什么材料?用什么做秤杆、秤盘?用什么做秤砣?还需要哪些材料和工具?
提纽和秤盘的位置如何确定?
如何确定杆秤的零刻度线位置及各刻度线?
较硬、轻质的直杆,如硬木杆或竹竿。
挂上秤盘、秤砣后,能使秤杆平衡的位置即零刻度(定盘星)可称量已知质量的物品标注各刻度线。
根据设计的量程、秤砣的质量以及杠杆平衡条件。
项目分析
杆秤的原理
杆秤的制作基于杠杆原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,F1l1=F2l2。
推导杆秤的原理(忽略秤杆和秤盘的重力):
项目分析
杆秤的刻度原理
O
C
A
B
如左图,O为支点,C为秤盘,A为定盘星(0刻度线位置),B为秤杆和秤盘的整体重心位置。当杆秤空盘水平平衡时:
D
B
O
如右图,当秤盘装一重物,秤砣移到D处,秤杆水平平衡时:
项目分析
杆秤的刻度原理
O
C
A
B
D
B
O
A
项目实施
材料准备
秤盘:塑料盘或纸盘
秤盘:长约40cm的木筷
质量标准:100g的砝码
还需要其他辅助工具
秤砣:20g的钩码或其他物体
项目实施
制作步骤:下图是某同学制作的杆秤,下面是他的制作过程,供参考。
1.在筷子的一端刻一个槽A,在距离槽A稍近处再刻一个槽B。把小盆挂在槽A处作为秤盘,在槽B处系一根细线作为提纽。
2.用细线系一个20g的钩码,作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星O,用记号笔标记此位置。
项目实施
制作步骤:下图是某同学制作的杆秤,下面是他的制作过程,供参考。
3.在秤盘中放100g砝码,手提提纽,并调节秤砣的位置使秤杆平衡。此时,标记秤砣细线在秤杆上的位置C,并记为100g。在定盘星O到C之间均匀地画上49条刻度线,每一格就表示2g。
展示交流
用制作好的杆秤称量一些物体的质量,再与用天平称量的结果进行比较。比一比谁制作的杆秤称量最准确。
想一想,怎样提高称量的精度?你能改变提纽的位置和秤砣的质量,制作一个可以称量更大质量的杆秤吗?试试看。
展示交流
提高杆秤称量精确度的方法
提高杆秤称量精确度,指在测量的质量不变时,应使刻度间的距离大些,即力臂l1变大。如图所示,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知:当F2、l2不变时,使用重力较小的秤砣,可以使l1增大。当F1、F2不变时,增大提钮到秤盘之间的距离l2,也可以使l1增大。
提高杆秤称量精确度的方法有:
①使用重力较小的秤砣;
②增大提钮到秤盘之间的距离。
注意:因杆秤长度有限,移动提钮后,在精度增加的同时测量范围会变小。
展示交流
增大杆秤量程的方法
增大杆秤的量程,指杆秤能够称量质量更大的物体,即F2最大。如图所示,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知:
当l2、l1不变时,使用重力较大的秤砣,可以使F2增大。
当F1、l1不变时,减小提钮到秤盘之间的距离l2,也可以使F2增大。
增大杆秤量程的方法:
增加秤砣的重力;
减小提钮到秤盘之间的距离;
增加秤杆长度。
注意:更改砝码、更改提钮位置、更改杆秤长度后,都需要重新确定定盘星的位置。
课堂小结
跨学科实践:制作简易杆秤
项目提出:制作一个简易杆秤
项目分析:
①应该选择什么材料?
②提纽和秤盘的位置如何确定?
③如何确定杆秤的零刻度位置及各刻度线?
项目实施:
①制作秤杆;
②制作秤盘;
③装提纽和秤砣。
④标记零刻度线(定盘星的位置)及其他刻度线。
展示交流:
①检验杆秤;
②测量物体质量;
③提高精度,增大量程等。
达标检测
1.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的________;当“重”增大时,应把“权”向______(选填“A”或“O”)移动,才能平衡;若将提纽O向B端移动一些,杆秤测量范围变______(选填“大”或“小”)。
力臂
A

达标检测
2.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,俗称“立夏秤人”。如图所示,小孩和篮子的总质量为10kg,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时 OA=3cm,OB=10cm(g取10N/kg)。
(1)请你写出一个增大杆秤最大称量值的有效措施。
(2)该秤砣的质量是多少?
(3)若所称小孩和篮子的总质量为18kg,当杆秤水平平衡后,O点到B点的距离是多少?
备用资源
下 课
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