资源简介

(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
简
单
机
械
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
大
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
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑