第十二章 跨学科实践：制作简易杆秤2024-2025学年人教版物理八年级下学期

跨学科实践：制作简易杆秤 F1l1＝F2l2 简易杆秤的原理：杠杆的平衡条件，公式为______________. 典例：制作简易杆秤 【项目任务】 1.通过制作简易杆秤，理解杠杆原理和重力作用. 2.思考如何利用简单的物理原理解决实际问题. 杆秤的制作基于杠杆原理，即动力×动力臂＝阻力×阻力臂. 在杆秤中，阻力为______________的重力，动力为________的重 力，通过调整秤砣的位置使秤杆保持水平平衡，从而测量出物体 的质量. 秤盘和被测物 秤砣 【理论学习】 【项目实施】 1.设计图：画出简易杆秤的设计图，如图所示. 一根长度约为40 cm 的木制筷子，一个小盆，一个20 g 钩码， 一个 100 g 砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等. 2.准备材料 3.制作步骤 (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_____，在槽 B 处系一根细线作为_____. (2)用细线系一个 20 g 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. 称盘 提纽 2 (3)在秤盘中放 100 g 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 100 g. 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 ________g. 4.调试杆秤：使用杆秤进行一系列的实验：用不同的物品进行 称量，记录每次的实验数据.对比杆秤测量结果与标准物品的重量， 分析误差并讨论可能的原因. 【注意事项】 1.使用工具时要小心，避免受伤. 2.秤杆的选择要考虑到其强度和稳定性，避免在使用过程中折 断. 【优化与改进】 增大 减小 1.如何提高杆秤的精度：_________ab 段，_________秤砣的 质量. 增加秤砣质量(或增加秤杆 2.如何增大杆秤的测量范围？___________________________ _________. 的长度) 【随堂练习】 一、选择题 1. 下列关于杆秤的说法，正确的是（ ） A. 杆秤是利用杠杆原理测量物体质量的工具 B. 杆秤只能测量固体的质量 C. 杆秤的刻度是均匀的 D. 杆秤的读数越大，物体的质量越小 A 【随堂练习】 2. 下列材料中，适合制作简易杆秤的是（ ） A. 木棒、细线、重物 B. 塑料管、橡皮泥、胶水 C. 纸板、木棒、胶带 D. 金属管、活塞、阀门 A 【随堂练习】 3. 杆秤在测量物体质量时，杠杆的平衡条件是（ ） A. 动力×动力臂=阻力×阻力臂 B. 动力×动力臂>阻力×阻力臂 C. 动力×动力臂<阻力×阻力臂 D. 动力×动力臂=阻力 A 【随堂练习】 4. 下列现象中，与杆秤工作原理相同的是（ ） A. 用天平测量物体的质量 B. 用弹簧测力计测量物体的重力 C. 用浮力秤测量物体的密度 D. 用温度计测量液体的温度 A 【随堂练习】 5. 某同学制作的简易杆秤无法测量物体的质量，可能的 原因是（ ） A. 杠杆的长度过短 B. 重物的质量过小 C. 杠杆的支点位置不正确 D. 以上都有可能 D 【随堂练习】 二、填空题 （1）杆秤的工作原理是利用________原理测量物体的质量。 （2）杆秤的主要部件包括________、 和 。 杠杆 杠杆 重物 刻度 【随堂练习】 （3）杆秤在测量物体质量时，杠杆的平衡条件是________。 （4）某同学制作的简易杆秤能够测量物体的质量，说明杆秤 的________和________设计合理。 （5）杆秤的应用场景包括 、 和 。 答案：动力×动力臂=阻力×阻力臂 杠杆 重物 市场交易 家庭使用 工业生产 【随堂练习】 三、简答题 （1）简述杆秤的工作原理。 （2）为什么杆秤的刻度是不均匀的？ 答案：杆秤的工作原理是利用杠杆原理测量物体的质量。当杆秤在测量物体质量时，杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，通过调整重物的位置，使杠杆达到平衡，从而读出物体的质量。 答案：杆秤的刻度不均匀是因为杠杆的长度和重物的位置不同，导致杠杆的平衡条件不同，因此刻度分布不均匀。 【随堂练习】 （3）某同学制作的简易杆秤无法测量物体的质量，可能的原因有哪些？ 答案： 可能的原因包括： 杠杆的长度过短，导致杠杆无法平衡； 重物的质量过小，无法平衡物体的质量； 杠杆的支点位置不正确，导致杠杆无法平衡。 【随堂练习】 四、实验探究题 某物理兴趣小组想探究杆秤的测量精度与杠杆长度的关系，设计了如下实验： 准备不同长度的杠杆、细线和重物；将杠杆固定在支点上，制作成杆秤； 用杆秤测量不同质量的物体，记录杆秤的读数； 分析实验数据，得出结论。 （1）实验中需要控制的变量是什么？ （2）如果实验结果显示杠杆长度越长，杆秤的测量精度越高，说明什么问题？ （3）实验中如何保证重物的质量相同？ 【随堂练习】 （1）答案： 重物的质量、杠杆的支点位置。 （2）答案： 说明杆秤的测量精度与杠杆长度有关，杠杆长度越长，测量精度越高。 （3）答案： 使用相同材料的重物，并在制作过程中控制重物的质量。 $$