12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 同步练习 2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 练习围绕杆秤制作实践，通过基础到综合的分层设计，覆盖杠杆平衡原理应用，融合科学探究与跨学科实践，适配新授课知识巩固与核心素养培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|杠杆基本概念（支点、力臂）|选择填空结合实例，如判断定盘星位置，夯实物理观念| |进阶层|杆秤制作与刻度分析|实验探究题通过表格数据处理，培养科学思维与模型建构| |拓展层|量程调整与误差分析|综合题结合《墨经》文化元素，提升科学探究与社会责任|

12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 同步练习 一、单项选择题 1．下列是小红在进行跨学科实践活动总结的一些内容，其中总结的内容不准确的是（　　） A．制作简易活塞式抽水机：瓶身上下部分粗细不同的矿泉水瓶不能作为抽水机的圆筒 B．制作微型密度计：微型密度计由标度杆、浮子和配重组成 C．制作微型密度计：要设计符合要求的密度计，应该着重考虑密度计的质量 D．制作简易杆秤：当秤盘中不放物品秤杆水平平衡时，系秤砣的细线位置为秤的定盘星O 二、填空题 2．小科通过观看了一些教学视频。 （1）如图是用笔筒制作的简易密度计，不能竖立起来，应把缠绕的铁丝尽量向　 　移； （2）如图为制作的简易杆秤，此时零刻度线位于支点的左侧，若挂钩和支点的位置已固定，想将零刻度线设置在支点的右侧，请你提出改进意见：　 　。 3．如图所示，在制作简易杆秤的跨学科实践中，根据杠杆平衡原理，那么杆秤上的刻度线通常是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的，杆秤的支点位于　 　位置。 三、实验探究题 4．同学们学习了杠杆的知识，由此学习小组开展有关杆秤的项目式学习。 【项目任务】制作简易杆秤 【产品制作】 （1）如图甲，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提钮，则　 　点相当于支点； （2）调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为　 　g； （3）在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的质量，再测出细线距离B点的长度（如下表），根据表中数据，应将250g的刻度值标记在距离B点　 　cm处； 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 【产品使用】 （4）在称重过程中，若杆秤左低右高，如图乙，要将杆秤调至水平平衡，秤砣应往　 　（选填“左”或“右”）侧移动； （5）为了增大杆秤的量程，你的方法是：　 　（写一种即可）。 四、科普阅读题 5．许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一：我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理. （1）如图1，质量忽略不计的杆秤水平静止，O为支点，则被测物体的质量为　 　kg.若被测物体质量增大，应该调节秤陀悬挂点向　 　 (选填"左"“右”)移动才能使杆秤再次平衡. （2）小红想自制一个杆秤，设计图为图2，要求：①测量范围为 0~300g：②分度值为20g：③在筷子上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。 现有一根总长 18cm 的轻质一次性筷子、纸盘、细绳，以及钩码 50g、80g、400g 各一. 小红通过计算得出，若纸盘放上 300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m 与图中的关系如表格. m/g 50 80 400 l1/cm 18.00 11.25 2.25 请你帮小红选一个最合适的钩码作为秤碗，并说明不选择其他钩码的理由。 五、实验与探究题 6．小红利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）实验前杠杆在如图甲所示的位置静止，小红可以将杠杆的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙是小红在实验中记录一次数据的情景，此时，杠杆平衡在水平位置的目的是　 　；小红如果将这时两侧的钩码都向外移动一格，则杠杆的　 　（选填“左”或“右”）端将下沉； （3）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，是中国最古老也是现今人们仍然在使用的一种称质量的简易工具，由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成。如图丙所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较　 　（选填“近”或“远”）的提纽。 7．小红组织同学们在探究杠杆的平衡条件的实验中（如图）： （1）将装置放在水平桌面上，将平衡螺母向右调节后，杠杆在水平位置平衡。未调节平衡螺母时，杠杆静止时的情况应如图　 　（选填“甲”或“乙”）所示，该状态　 　平衡状态（选填“是”或“不是”）； （2）同组的小张同学提出疑问：实验时为什么要使杠杆在水平位置平衡？你认为这样做的好处是　 　； （3）实验中，应做多次实验，其目的是　 　。在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，获得的实验数据如下表，可得出杠杆的平衡条件是　 　； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1.5 0.4 2 0.3 （4）小组成员用质地均匀的刻度尺制作了简易杠杆，调平后在两边各放置数量不同的完全相同橡皮，如图丙杠杆再次达到平衡，则力臂=　 　；两边同时各取走一块橡皮，杠杆将会　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）运动。 （5）凝聚华夏智慧的杆秤是杠杆平衡条件的一个应用，杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣、提纽等组成，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称较重的物体时，常用离秤钩较　 　（选填“近”或“远”）的提纽。 8．如图甲是小红探究杠杆的平衡条件的装置。 实验次数 动力/钩码 个数 动力臂 阻力/钩码 个数 阻力臂 1 6 20 4 30 2 4 10 2 20 3 2 30 3 4 1 25 5 5 … … … … … （1）在杠杆上挂钩码前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持　 　并静止，达到平衡状态。 （2）小红在实验中操作规范，由于不知道钩码的重力大小，记录的数据如表所示。分析数据后，初步总结出杠杆的平衡条件：动力与阻力之比和动力臂与阻力臂之比互为倒数。显然，钩码重力的具体数值对得到杠杆平衡条件　 　（选填“有”或“没有”）影响。根据此结论，表中第3次实验数据的阻力臂为　 　cm。 （3）小红利用杠杆的平衡条件制成了一个简易的秆秤，如图，当秤盘不放物品时，秤砣悬挂在0刻度线处时杆秤刚好平衡（简称“调零”）。如果秤盘因不慎磕坏了一个缺口，导致杆秤不能调零，继续使用该杆秤，测量结果将　 　（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）根据实验得出的结论，为了增大杆秤的量程，可行的方法有　 　。 9．在跨学科实践活动中，小红组织同学们以“杆秤”为主题开展研究。 （1）查阅资料，认识杆秤构造和工作原理。如图a杆秤是由带有秤星（刻度）的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成；杆秤使用时利用到杠杆的平衡条件为：　 　（用公式表示），图a中使用提纽　 　（1/2）时，杆秤的量程更大； （2）制作一个简易杆秤。 材料：一根长度约为30cm的木制筷子，一个小盆，一个10g的砝码，一个40g物体，2g的物体若干，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等。 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处作秤盘，在槽B处系一根细线作为提纽； ②用细线系一个10g的砝码，作为秤砣。空秤盘时，调节秤砣的位置使秤杆水平平衡，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，即为零刻度线，该步骤的目的是　 　； ③小明仔细观察，发现筷子粗细不均匀，根据杠杆平衡条件可知，秤杆的刻度是　 　的（选填“均匀”或“不均匀”）。定刻度时，小丽和小华分别采用了以下不同的方法：小丽先在秤盘上放2g物体，手提提纽，移动秤砣，使杆秤水平平衡，在秤盘所挂位置上标上2g，然后在秤盘上放4g物体……按上述方法直至标出所有刻度；小华在秤盘中放40g物体，手提提纽，移动秤砣，使秤杆水平平衡，此时，标记系秤砣的细线在秤杆上的位置C，并记为40g，在定盘星O到C之间分成20等份，每一格就表示　 　g。你认为　 　方法更合理。 10．如图甲所示，是小红做“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验前小红把粗细相等质量分布均匀的杠杆中点O作为支点，其目的是消除　 　对实验的影响。实验时应调节使杠杆在水平位置平衡，目的是便于　 　。 （2）图甲中，在C处用弹簧测力计沿位置1转至位置2的过程中，杠杆始终处于水平平衡，弹簧测力计的示数　 　（选“变大”“变小”或“不变”）。 （3）如图乙，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，小红仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒　 　（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”。 （4）如图丙，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件及“跨学科实践-制作简易杆秤”的感悟可知：如果秤砣磨损，则测量结果会比真实质量　 　（选“偏大”“偏小”或“不变”）；如果想增大杆秤的量程，可以把提纽适度向　 　（选“左”或“右”）侧移动；杆秤的刻度应是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的。 六、实践探究题 11．小红组织同学们准备结合《墨经》的记载和已学知识，自制一把杆秤. （1）如图甲所示是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”.称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量.若“权”相当于杠杆的动力，则“本”相当于杠杆的　 　(选填“动力臂”或“阻力”或“阻力臂”)，当“重”更重时，要使秤杆再次水平平衡应将“权”向　 　移动 (选填“左”或“右”)； （2）实践小组成员有以下器材：木条 (质量可忽略不计，总长40cm)、小盘(20g， 作为秤盘)、细线、钩码 (100g， 作为秤砣)、重物1 (200g)、重物2(380g)，用这些材料自制杆秤，如图乙所示. ①当秤杆在水平位置上平衡，提纽 (B点)离秤盘悬点 (A点)的距离L为10cm，该自制杆秤的零刻度线应该标在距离B点　 　cm的位置； ②实践小组成员在小盘中放200g重物，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆在水平位置上平衡.此时秤砣细线在秤杆上的位置C，并记为200g.在自制杆秤的零刻度线到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格表示　 　 g； ③实验小组成员用找来的器材按图乙重新制作了一杆秤，该杆秤上的D点标记为380g (最大称量)，则提纽离秤盘悬点的距离L'=　 　cm，实验小组成员根据L'制作杆秤后，把380g物体放在该杆秤的秤盘中时，系着秤砣的细线移到秤杆的最边缘位置D，秤砣会掉落.杆秤要能称量380g物体，改良此杆秤，应使提纽　 　(选填“靠近”或“远离”)秤盘悬点. 12．我们在农贸市场、中药房经常能看见杆秤，《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理，为弄清“秤砣虽小压千斤”的原理，小红组织同学们开展有关杆秤的跨学科实践活动。 （1）生活中杆秤是用来测量物体　 　的工具。 （2）如图甲为学习小组利用筷子、小盆和钩码制作的简易杆秤，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，用细线系一个20g的钩码作为秤砣。则　 　点位置相当于支点，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的刻度值为　 　。 （3）如图乙在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的刻度，再测出细线位置距B点的长度如下表。根据表中数据分析，杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的，250g的刻度值距离B点　 　cm。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距高B点的长度/cm 6 11 16 21 （4）你能改变提纽的位置或秤砣的质量，制作一个可以称量更大质量的杆秤吗？请选择一种方式写出具体做法并说明理由　 　。 七、综合题 13．我们在农贸市场、中药房经常能看见杆秤，《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理，为弄清“秤砣虽小压千斤”的原理，小红组织同学们开展有关杆秤的跨学科实践活动。 （1）生活中杆秤是用来测量物体　 　的工具。 （2）如图甲为学习小组利用筷子、小盆和钩码制作的简易杆秤，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，用细线系一个20g的钩码作为秤砣。则　 　点位置相当于支点，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的刻度值为　 　。 （3）如图乙在秤盘中逐个添加50g的砝码，当杆秤水平平衡时，记录细线的位置、标记相应的刻度，再测出细线位置距B点的长度如下表。根据表中数据分析，杆秤的刻度是　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的，250g的刻度值距离B点　 　cm。 托盘中砝码总质量/g 50 100 150 200 距离B点的长度/cm 6 11 16 21 （4）你能改变提纽的位置或秤砣的质量，制作一个可以称量更大质量的杆秤吗？请选择一种方式写出具体做法并说明理由　 　。 14．如图-1，是我国古代的一种度量衡工具——杆秤，它承载着中华民族悠久的文化内涵。其木杆上的星星代表着衡量事物的标准和尺度，秤杆上从左向右起第一颗秤星，被称为“定盘星”，它是衡量事物的起始点。秤砣叫“权”，而秤杆则叫“衡”。 学习了杠杆平衡条件后，小明以“制作杆秤”为主题开展了一次跨学科实践活动。 （1）如图-2，是小明用筷子、小纸杯、棉线和钩码制作的杆秤。把棉线系在“O”处，作为秤纽；把小纸杯悬挂在“A”处，作为秤盘；用5g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆　 　平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“B”为定盘星，即为用杆秤读取质量示数大小的　 　线，同时避免了杆秤重力对称量的干扰。在秤盘放置20g砝码作为重物，移动秤砣位置使秤杆恰好水平平衡，此时连接秤砣的棉线在杆秤的位置上标出20，然后在定盘星和20之间依次标上20等份的刻度； （2）如图-3，是小明做的杆秤杠杆模型示意图。秤纽О点视为支点，秤杆和秤钩的重力为G0，其重心在B点，秤砣在定盘星C点，秤砣的重力为G1。当杆秤不挂重物时，G1·OC　 　G0·OB（选填“>”、“=”或“<”）； （3）为了验证杆秤的刻度是否均匀，当秤钩上挂上重物G，把秤砣移至距定盘星x处时，使杆秤在水平位置平衡，如图-4。根据杠杆平衡条件，此时的表达式为G·OA+G0·OB=G1　 　（表达式使用图-4中的相关条件），据此推理：由于秤砣质量m1大小和秤纽位置是固定的，所以被称量物体的质量m与x成　 　比关系，杆秤上的刻度是均匀的； （4）小明想增大自制杆秤的测量范围，你的建议是　 　； 15．杆秤是前些年菜市场测量质量的工具，盐盐找来了一个杆秤进行观察，并准备完成小红布置的跨学科任务：制作一个杆秤。 （1）杆秤的本质是一个杠杆，平衡条件为　 　，用图甲所示这个杆秤称量物体时，支点是　 　（选填“秤砣”、“提纽”或“秤钩”）所在的位置。这个杆秤有两个提纽，当盐盐使用提纽1时杆秤最大能称量5kg的物体，当他使用同一个秤砣，但改用提纽2时杆秤能称量物体的最大质量会　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）5kg。 （2）若某次称量时盐盐只使用了提纽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，盐盐用一根长35cm，质量忽略不计的轻质均匀细杆制作杆秤，过程如下： ①他在细杆最左端A点处挂一质量为20g的小盆作为秤盘，在A点右端5cm处钻一个小孔B，并穿了一根细绳作为提纽。再找来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为秤砣，可以在秤杆上移动。 ②当秤盘中不放任何物体时，调整秤砣的位置使杆秤平衡，在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线，该位置离小孔B的距离为　 　cm；接着通过计算，盐盐在该杆秤的最右端写下了杆秤测量范围的最大值，该最大值为　 　g。 答案 1．C 2．（1）下 （2）将图中的秤盘换为更重的秤盘 3．均匀；提纽 4．B；0；26；右；增加秤砣的质量 5．（1）0.4；右 （2）由图可知，LAB=3cm，钩码的最大力臂为LBC=15cm，被测物最大值质量为300g=0.3kg， 则钩码的最小质量为； 50g钩码所对应力臂是18cm，杆秤的长度不够；400g钩码对应力臂是2.25cm，因为要求在筷子上所做刻度之间的距离相等且适当大一些，故不符合要求；80g钩码对用力臂是11.25cm最合适，故选80g钩码。 6．（1）右 （2）便于测量力臂；右 （3）近 7．（1）乙；是 （2）便于测量力臂 （3）寻找普遍规律，避免实验偶然性； （4）；顺时针 （5）近 8．（1）水平 （2）没有；20 （3）偏小 （4）增加秤砣的质量 9．（1）；1 （2）消除杆秤自重影响；均匀；2；小华 10．（1）杠杆自重；测量力臂 （2）变小 （3）能 （4）偏大；左；均匀 11．（1）阻力臂；右 （2）2；4；8；远离 12．（1）质量 （2）B；0 （3）均匀；26 （4）可以制作一个称量更大质量的杆秤，理由是将提纽向左移动，减小阻力臂，由m物g×L物=m砣g×L砣可知物体质量变大，故可增大杆秤的量程。 13．（1）质量 （2）B；0 （3）均匀；26 （4）增加秤砣的质量 14．（1）水平；零刻度 （2）= （3）（x+OC）；正 （4）力臂不变，增加秤砣的质量 15．（1）；提纽；小于 （2）靠近 （3）2；280 1 学科网（北京）股份有限公司 $