第十二章 第2节 跨学科实践：制作简易杆秤-【新学期对照学】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

Q新学期对照学物理八年级下册 第 节 跨学科实践：制作简易杆秤 教材内容对照学 项目提出（中 天平可以称量物体的质量。不知道你想过没有，要使用天平称量质量较大的物体（比如 100kg的物体)，是不是很不方便？“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（◆ 杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣（砝码）、秤盘、提纽等组成（图12.2-1）。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。 提纽 秤杆 秤砣 秤盘 图12.2-1杆秤 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？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？… 项目实施（◆ 请你发挥自己的聪明才智，认真思考前面提出的问题，并利用身边常见的材料，制订具体的制 作方案。 图12.2-2是某同学制作的杆秤，下面是他的制作过程，供参考。 160 第十二章简单机械 材料：一根长度约为40cm的木制筷子，一个小盆，一个20g钩码，一个100g砝码，细线若 干，一把刻度尺，一支记号笔等。 0 图12.2-2自制杆秤 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 →安装提纽和秤盘 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0，用记号笔标记此位置。 ·定零刻度位置 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0到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格就表示2g。 →定标度、测量范围 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。 ·提纽右移增大A、B间的距离和咸小秤砣的质量 ·提纽左移减小A、B间的距离和增大秤砣的质量 161 Q新学期对照学物理八年级下册 课外提升对照练 跨学科实践：制作简易杆秤（◆5年19考 重点题讲解 拍照批改 1.在学习杠杆相关知识后，兴趣小组尝试了制作简易杆秤的实践活动。（不计秤杆重力）》 0.02m0.03m0.5m 0提纽 秤杆 →秤砣 秤盘 (1)该兴趣小组制作的杆秤由秤杆、秤盘（放置待称量的物体）、提纽和秤砣组成，如图所示，提纽 相当于杠杆五要素中的 ,结合“秤砣虽小压千斤”这句话，此时杆秤相当于 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。 (2)A点为秤盘挂绳位置，B点为提纽位置，秤砣的质量为0.4kg,调节秤砣的位置到C点，此时 秤杆恰好平衡，则C点为定盘星位置，对应的刻度线数值应为 (选填“0”或“1”)。 若秤砣最远可移至D点，则此杆秤最大可称量 kg的物体。 (3)图中杆秤要设置更大的测量范围，可在提纽B的 (选填“左”或“右”)侧增加一个 提纽，为确保对买卖双方公平，使用杆秤时，秤杆应在 方向保持静止。 2.如图，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤 杆的重力。已知秤砣的质量为m。,零刻度线在提纽右侧，离提纽的距离为l。,秤盘离提纽的距 离为1。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的 距离是12，则中药的质量是 。若想提高杆秤的精度可以 （多选，选填字母)。 A.增大秤砣的质量mo B.减小秤砣的质量mo C.增大秤盘离提纽的距离1 D.减小秤盘离提纽的距离l 3.“称人”是立夏节风俗，流行于江南地区，每逢此节，家家用大秤称体重，如图甲所示，至立秋日， 又称一次，以观察夏季体重的变化，希望孩子健康成长。如图乙所示，小孩和篮子的总质量为 20kg,调整秤砣的位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA=0.3m,OB= 1.2m,g取10N/kg。下列说法正确的是( 秤砣 甲 乙 162 第十二章简单机械 A.该秤砣的质量为4kg B.篮子里换一个更重的孩子，应将秤砣向左移动 C.若换更轻的秤砣，可以增大该杆秤的最大测量值 D.要使该杆秤的测量范围变大，可以将杆秤的悬挂点O左移一些 4.如图所示，我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是() 提纽 A.“标”和“本”表示力，“权”和“重”表示力臂 B.图中的B点为杠杆的支点 C.如果“权”磨损，则用该秤称量货物的“重”偏大 D.增大“重”时，应把“权”向提纽端移动 5.杆秤是一种测量质量的工具，小刚所在的实践创新小组对杆秤进行观察，并准备动手制作一个 杆秤。 提纽2提纽1 提纽 00 mpmpmmmjmpjmppmppmpmpmpmjmpjmmmjmm 0cm102030405060708090100 秤钩 秤钩 秤砣 秤砣 甲 乙 (1)如图甲所示的杆秤利用了 原理。这个杆秤有两个提纽，当小刚使用提纽1时杆秤 最大能称量20kg的物体，当他使用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会 (选填 “大于”“小于”或“等于”)20kg。使用这两个提纽时，零刻度线的位置 (选填“相 同”或“不相同”)。 (2)已知杆秤粗细不均匀，小刚通过分析可知，杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均 匀”)的：若某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同一物体两次，当他第二次换用质量更 大的秤砣时，第二次秤砣在杆秤上的位置会 (选填“靠近”或“远离”)提纽的位置。 (3)如图乙所示，小刚用一根长为1m、分度值为1cm、质量不计、粗细均匀的直尺来制作杆秤， 制作过程如下： ①他分别在直尺上5.0cm和10.0cm刻度处钻了一个小孔，各穿了一根细绳作为秤钩和提 纽（秤钩和提纽的质量均忽略不计）； ②接着他又找来一个质量为2kg的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动； ③当小刚用这个自制的杆秤称量物体时，这个杠杆的支点是 (选填“提纽”或“秤 钩”)所在的位置，当在秤钩上挂一重物时，秤砣的位置在如图乙所示位置，则秤钩上挂的重 物的质量为 kgo 16319.靠近减小阻力臂省力园艺师傅使用 剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量靠近剪刀轴 处：往剪刀轴处靠近，减小了阻力臂，而阻力 和动力臂不变，由Fl1=F22可知，动力会变 小，因此可以省力。 举一反三 1.A由Fl1=F22可知，选项A、B两个图中动 力臂均大于阻力臂，为省力杠杆，阻力和阻力 臂一定时，选项A图中的动力臂更长，动力更 小；选项C、D两个图中的动力臂小于阻力 臂，为费力杠杆，不能省力。故选A。 2. 由题图知，此时向上提起杠杆的左端，杠杆会 绕O点顺时针转动，则B点会受到下面连杆 向上的支持力，即阻力的方向竖直向上，过B 点作竖直向上的阻力F2;反向延长动力F画 出动力的作用线，过支点0作动力作用线的 垂线段，即动力臂1，如答案图所示。 3.1.5小设杠杆上每一格长度为1，右侧拉 力的力臂11=3L,设机翼模型重力为G,拉力 等于重力，力臂12=4l,根据杠杆平衡条件可 3l 知，G,=P,则机翼模型重力G=F4 2N=1.5N;当对模型水平向右吹风时，机翼 模型上方空气流速大、压强小，下方空气流速 小，压强大，产生向上的升力，此时杠杆左侧 受到的拉力变小(F拉=G-F升)，根据杠杆平 衡条件(G-F升)12=FL1可知，在左、右侧力 4 臂不变时，弹簧测力计的示数将变小。 4.解：(1)如图所示 A 由图知，动力的力臂为AD,阻力的力臂为 AC,根据相似三角形的性质知，AD=2AC,根 据杠杆平衡条件得F×AD=GxAC,则 G=FXAD_FX2AC =2F=2×20N=40N AC AC （2)由G=mg得，木棒的质量 G 40N m =4 kg g 10 N/kg 木棒的体积 V=SL=40×104m2×2m=8×10-3m3 木棒的密度 p=- 8x103m3=0.5x103kgm 第2节跨学科实践：制作简易杆秤 1.(1)支点省力(2)010(3)左水平 (1)使用杆秤时，移动秤砣让秤杆达到水平平 衡的过程中，秤杆围绕提纽转动，根据杠杆的 五要素可知，提纽相当于杠杆五要素中的支 点；“秤砣虽小压千斤”，即秤砣可以平衡质 量较大的物体，这是通过较长的动力臂实现 的，此时杆秤相当于省力杠杆。(2)秤盘中不 放物体，调节秤砣的位置到C点，此时秤杆恰 好平衡，C点为定盘星位置，因此C点对应的 刻度线数值应为0，根据杠杆平衡条件可知， m盘gXBA=m陀g×BC,秤砣移至D点时，由杠杆 平衡条件有(m套+m物)g×BA=m能gXBD,代入数 据解得m物 m能CD_0.4kg×0.5m=10kg,则 BA 0.02 m 此杆秤最大可称量10kg的物体。(3)在秤 砣质量不变的情况下，提纽位置越靠左，左侧 力臂越短，右侧最大力臂越长，根据杠杆的平 衡条件F1=F22可知，秤砣在D点，杆秤平 衡时左边秤盘里放入的物体质量越大，杆秤 的测量范围就越大；杆秤的刻度是在水平平 衡状态下标定的，只有杆秤在水平位置平衡 时，刻度才能正确反映物体的质量，因此使用 杆秤时，要在水平方向保持静止。 2.m(4-) BC设秤盘的质量为m1,由杠 h 杆平衡条件得m1gl1=moglo,即m1= molo 。设 秤盘和被称中药的总质量为M,被称中药的 质量为m2,由杠杆平衡条件得Mgl1=mogl2, M=mo ,M=m1+m2,m2= mol2 molo 11 111 mo(L2-lo） :要使该杆秤的精度更高，应使m2 h 一定时L2-l。变大，根据m2 m2-l可知， 1 可以增大秤盘离提纽的距离(1，也可以选用 质量更小的秤砣，故A、D错误，B、C正确。 3.D由题图可知，作用在秤杆A点的阻力 F2=G总=m总g=20kg×10N/kg=200N,作用 在秤杆B点的动力为F,根据杠杆平衡条件 F,l1=F2l2可得，该秤砣的重力F,= 0.3m×200N=50N,秤砣的质量m释院= 1.2m g ,50N=5kg,故A错误；篮子里换一个更重 10 N/kg 41 的孩子，秤砣和篮子的质量都不变，则作用在 A点的力变大，阻力臂不变，动力不变，根据 杠杆平衡条件FL1=F22可知，动力臂会变 大，秤杆调到水平平衡后，秤砣的悬挂点应在 B点的右边，故B错误；由杠杆平衡条件F,L1= F22可知，要使该杆秤的最大测量值变大，应 该换用质量更大的秤砣，故C错误；由题图可 知，悬挂点0左移，右侧最大力臂变大，左侧 力臂变小，由杠杆平衡条件FL1=F22可知， 篮子里物体的最大质量即最大测量值将变 大，故D正确。 4.C由题图可知，秤的杠杆原理中，“标”和 “本”分别表示动力臂和阻力臂，“权”和“重” 分别表示动力和阻力，故A错误；题图中提纽 位置O点为杠杆的支点，故B错误；如果 “权”磨损，即G权变小，而G重和1oB不变，根 据杠杆平衡条件有G权Lo4=G重LoB,则loA变 大，故如果“权”磨损，则用该秤称量货物的“重” 偏大，故C正确；增大“重”时G重变大，G权和loB 不变，根据杠杆平衡条件有G叔×Lo4=G重LoB, 则lo4变大，增大“重”时，应把“权”向远离提 纽（支点）端移动，故D错误。 5.（1)杠杆平衡小于不相同（2)均匀 靠近（3)③提纽16 (1)杆秤利用了杠杆平衡原理。由杠杆的平 衡条件可知，当秤砣置于最远处，由提纽1改 为提纽2时，l物增大而l能减小，G能不变，G杆 不变，G杆对应的力臂1杆变小，则此时G物变 小，即使用提纽2时杆秤能称量物体的最大 质量会小于20kg。零刻度线位置可理解为 秤砣平衡杆秤自身重力的悬挂点，使用不同 提纽时因力臂杆发生变化，而G能不变，可知 使用不同提纽时为使杠杆平衡则需重新调整 零刻度线，即使用不同提纽时，零刻度线的位 置不相同。(2)由杠杆的平衡条件可知，因 G杆、G能、l物和L杆大小不变，当G物均匀增大 时，黛均匀变大，故杆秤的刻度是均匀的；若 某次称量时小刚只使用了提纽1，称量了同 一物体两次，当他第二次换用质量更大的秤 砣时，由杠杆的平衡条件可知，l密应减小，即 第二次秤砣在杆秤上的位置会靠近提纽的位 置。（3)自制的杆秤相当于杠杆，杠杆可绕 提纽转动，则这个杠杆的支点是提纽所在的 位置；由杠杆平衡条件F,l1=F22可得，G物× 1物=G砣能，由G=mg可知，上式可写成m物× l物=m陀×l能，秤钩上挂的重物的质量m物= m驼×l窕_2kg×40.0cm=16kg。 1物 5.0cm 第3节滑轮 定滑轮和动滑轮 1.D由题图可知，滑轮B的轴的位置固定，B 是定滑轮：滑轮A的轴随物体一起运动，A是 动滑轮；用力F拉动绳端时，绳子拉动滑轮 A,物体向左运动，故D正确。 2.A在打捞鼎的过程中使用的机械是两个轴 的位置固定不动的滑轮，因此使用的机械是 定滑轮，故A正确。 3.A安装在护城河旁城墙顶端的滑轮是定滑 轮，作用是改变力的方向，故A符合题意。 4.B动滑轮的支点位于其边缘与绳子相切的 一点，各力臂如下图，可知，F,的力臂为滑轮 直径，力臂最大，F2的力臂较大，F,的力臂最 小，由杠杆平衡条件知，当阻力与阻力臂的乘 积一定时，动力臂越大，动力越小，故三个力 的大小关系为F3>F2>F1,故B正确。 5.D两个滑轮都为定滑轮，定滑轮不省力，仅 能够改变力的方向，物体处于静止状态，受到 的重力和绳子对物体的拉力大小相等，物体 重为100N,绳子对物体的拉力为100N,人 对绳子的拉力为100N,故A、B错误；人受到 竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面的 支持力作用处于平衡状态，受到的合力为零， 可得G人=F拉+F支，则F支=G人-F拉=500N 100N=400N,故C错误，D正确。 6.C由题图可知，滑轮会向左或向右移动，该 滑轮是动滑轮，故A错误；忽略摩擦、绳重和 滑轮重，使用动滑轮省一半力，假设动滑轮静 止，小明施加的力等于小亮施加力的一半，现 在F1=F2,滑轮将左移，小明获胜，故B错误， C正确；滑轮左移，M点移动的距离等于N点 移动距离的2倍，故D错误。 滑轮组 7.C选项A图中只有一个定滑轮，只能改变 力的方向，不能省力，故A不符合题意；选项 B图中只有一个动滑轮，能省力，但不能改变 力的方向，故B不符合题意；选项C图中两个 滑轮组成滑轮组，动滑轮上绕2段绳，可以省 力，拉力的方向和重物提升的方向相反，可以 改变力的方向，故C符合题意；选项D图中 两个滑轮组成滑轮组，虽然可以省力，但拉力 2