第十二章简单机械第二小节跨学科实践：制作简易杆秤新课讲义2024－2025学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 ★学习目标 1.掌握制作简易杆秤的方法与步骤，确保操作熟练。（核心技能） 2.学会运用简易杆秤准确测量物体质量。（核心技能） 3.深入理解并应用杠杆平衡原理于简易杆秤的制作与使用中。（理解难点） 4.精确标注简易杆秤刻度，确保测量准确性。（操作难点） 请你观察杆秤的结构，理解它的用途，并说一说杆秤是如何工作的。 一、任务确定 想自己制作一个杆秤吗？来看看需要做哪些事情： 首先，要知道杆秤由哪些部分组成，它是怎么运作的。 然后，设计一个可以称量日常生活中常见物品的杆秤。 最后，根据你的设计，挑选合适的材料，制作出杆秤。 二、任务分析 杆秤有哪些部分？[构成]它是怎么称重的呢？[原理] 杆秤主要由带刻度的秤杆、秤砣（也就是砝码）、秤盘和提纽等部分组成，就像上图展示的那样。它的工作原理就是利用杠杆的平衡条件来称重。 在杆秤中，提纽 O 为支点，被测物的重力 F2 为阻力，秤砣的重力 F1 为动力，通过调整秤砣的位置使 秤杆保持水平平衡，从而便可以测量出物体的质量。（忽略秤杆和秤盘的重力） 制作杆秤时需要注意什么呢？[注意事项] 选材料时，秤杆要找一根粗细均匀、质地相同的木棍；秤砣要选密度大的。提纽和秤盘要放在秤杆的同一边，但不要靠得太近。秤杆的零刻度和其他刻度线可以在杆秤基本做好后，通过实际称重的方法来确定并画出来。 三、内容制作 准备以下材料： 一根大约40厘米长、粗细均匀的木棍，一个小盆，一个20克的钩码，一个100克的砝码，一些细线，一把刻度尺，一支记号笔等。 制作步骤如下： 在木棍的一端挖一个小槽，叫做槽A，然后在离槽A不远的地方再挖一个槽，叫做槽B。把小盆挂在槽A那里作为秤盘，在槽B那里绑一根细线作为提纽。用细线拴一个20克的钩码，这个钩码就是秤砣。调整秤砣的位置，直到木棍保持水平平衡，这时细线在木棍上的位置就是秤的零刻度点，我们用记号笔在这个位置做一个标记，称为点O。 接下来，把100克的砝码放在秤盘里，用手提起提纽，再移动秤砣，直到木棍再次保持平衡。这时，在秤砣细线所在的位置做一个标记，称为点C，并注明这是100克。然后，在点O和点C之间均匀地画上49条线，每一小格代表2克。这样，一个手工制作的杆秤就完成了，如图所示。 杆秤的历史： 杆秤是中国传统的衡器之一，有着悠久的历史。它起源于春秋战国时期，至今已有两千多年的历史。杆秤的设计体现了中国古代劳动人民的智慧和创造力。 秤的文化意义： 在中国传统文化中，秤不仅仅是称重的工具，它还象征着公平和正义。成语“权衡轻重”就来源于秤的使用，意指考虑事情要公正无私。 秤的制作工艺： 传统杆秤的制作是一门技艺，需要匠人精确的计算和精湛的手艺。秤的制作过程，包括选材、打磨、刻度等，都体现了工匠精神。 秤的刻度： 在古代，秤的刻度并不是随意划分的，而是有一定的标准。例如，传统的市秤以16两为一斤，这与古代的货币单位有关。 秤的使用习俗： 在古代，使用杆秤进行交易时，有“高高秤”的习俗，即称重时尽量让秤砣离秤盘远一些，以示对买家的尊重和交易的诚意。 【基础知识•过关检测】 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”） 。 2. 杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提钮处为支点 O，若不 计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知 CO2 厘米，OD20 厘米，秤砣的重力为 10 牛，求： （1）被称物体的重力； （2）若这杆秤所能测物体的最大重力为 200 牛，求 OB 的长度 。 第十二章 简单机械-答案版 12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 【基础知识•过关检测】 1. 力臂；A；大 解析：“标”“本”对应力臂；“重”增大，“重”ד本”变大，根据杠杆平衡条件，“权”ד标”需变大，“权”不变则把“权”向A移动；提纽O向B端移动，“本”变小 ，“权”和“标”最大值不变，根据杠杆平衡条件，能称的“重”增大，测量范围变大。 2. （1）答案：100N 解析：已知秤砣重力10牛 ，秤砣力臂OD为20厘米 ，物体力臂CO为2厘米 。根据杠杆平衡条件，要让杠杆平衡，被称物体重力就等于秤砣重力乘以秤砣力臂，再除以物体力臂 ，也就是10牛乘以20厘米，再除以2厘米，得出被称物体重力是100牛 。 （2） 答案：40cm 解析：已知最大物体重力200牛 ，秤砣重力10牛 ，物体力臂CO是2厘米 。根据杠杆平衡条件，用最大物体重力乘以物体力臂，再除以秤砣重力，就能得到OB的长度 ，即200牛乘以2厘米，再除以10牛，算出OB长度是40厘米 。 学科网（北京）股份有限公司 $$