12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 教学设计 2025-2026学年人教版物理八年级下册

12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 教学设计
2025-2026学年人教版物理八年级下学期

 | 建议课时：2课时（连堂或分两次）

一、教学目标

• 物理观念： 理解杆秤的工作原理——杠杆平衡条件，能说出杆秤的构造（秤杆、提纽、秤钩、秤砣）。
• 科学思维： 能运用杠杆平衡条件分析杆秤称量原理，推导出刻度均匀的结论。
• 科学探究： 通过设计、制作、标定刻度、测试改进的完整过程，培养工程实践能力。
• 态度责任： 了解杆秤是中国古代发明，增强民族自豪感；养成认真细致、实事求是的习惯。

二、教学重难点

重点： 杆秤的工作原理（杠杆平衡条件）；用已知质量的钩码标定刻度。

难点： 准确找到零刻度线；减小自制杆秤的测量误差。

三、教学准备

教师器材： 杆秤实物1支（演示用），多媒体课件（含杆秤结构图、杠杆平衡条件动画）。
学生器材（每组）： 长约40cm的均匀木棒（或竹筷）1根，细绳2段，回形针（或铁丝）1个，螺母（约50g）1个，已知质量的钩码（50g、100g各1个），刻度尺，铅笔，砂纸。

四、教学过程

第1课时：原理分析及初步制作

1. 引入（5分钟）

教师展示杆秤实物，问：这是什么？在哪里见过？它是怎样称出物体的质量的？
学生回答后，教师简述：杆秤是我国古代劳动人民发明的，已有两千多年历史。今天我们就运用已学的杠杆知识，亲手制作一杆简易杆秤。

2. 杆秤的结构与原理（10分钟）

教师用课件或板书画出杆秤的示意图，引导学生识别：秤杆（硬棒）、提纽（支点）、秤钩（挂被称物体）、秤砣（可移动的金属块）。

提问：杆秤称量物体时，支点在哪里？动力和阻力分别是什么？

学生回答后，教师板演杠杆平衡条件：

m物 × g × L₂ = m砣 × g × L₁ → m物 = (m砣 × L₁) / L₂

其中L₂是秤钩到提纽的距离（固定），m砣是秤砣质量（固定）。因此，被称物体的质量m物与秤砣到提纽的距离L₁成正比，所以杆秤上的刻度是均匀的。

学生可能疑问：为什么杆秤的零刻度线不在提纽处？
教师解释：因为秤杆本身有重量，空载时秤砣必须挂在某个位置才能使秤杆平衡，那个位置就是零刻度。

3. 制作杆秤的步骤（20分钟）

教师通过实物投影或分步骤讲解，学生同步操作：

• 步骤1： 用砂纸将木棒（竹筷）打磨光滑，一端用小刀刻一个浅槽（系秤钩用）。
• 步骤2： 在距秤钩端约2-3cm处，用细绳系一个提纽（做成环状，可手提）。提纽位置为支点。
• 步骤3： 将回形针弯成“J”形，插入端部浅槽并用细绳绑牢，作为秤钩。
• 步骤4： 用细绳系好螺母（秤砣），绳端留一个环，能在秤杆上自由滑动。
• 步骤5： 手提提纽，秤钩空载，移动秤砣直到秤杆水平平衡，在秤杆上标记此时秤砣绳的位置，写“0”。

常见问题：
- 秤杆无法平衡（一头沉）：可能是提纽位置离秤钩太远或太近，可适