12.2跨学科实践：制作简易杠杆课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 八年级下册 •人教版2024 第2节 制作简易杆秤 学习目标 了解杆秤的结构，知道杆秤的测量原理；（重点） 1 会用杆秤称量物体的质量；（难点） 2 通过简易杆秤的设计与制作实践活动，了解从天平到杆秤的思维演变过程，发展科学思维。（重点） 3 知道杆秤制作过程中产生的误差与如何增大测量范围。 4 项目提出 想一想 。 天平 同学们，实验实称量物体质量的工具是？ 当测量较大的物体的质量时（比如 100 kg 的物体），使用天平是不是很不方便？ “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。 1.杆秤的构造 带有秤星的秤杆 秤砣 秤钩 提纽 支点O 动力F1 阻力F2 l1 l2 2.杆秤的使用方法 称量时将被称物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆水平平衡，根据挂绳所处的位置刻度就可以读出被称物体的质量。 项目分析 1.它的工作原理是什么？ 提纽 秤砣 秤盘 工作原理是杠杆的平衡条件 F1l1＝F2l2 平衡时： m物gl物＝m砣gl砣 提纽 O l物 l砣 G物 G砣 m物l物＝m砣l砣 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?…… 3.制作杆秤的关键 项目分析 选择哪些材料制作秤杆和秤盘？ 2.如何确定提纽和秤盘的位置？ 3.如何确定零刻度线及其他刻度线？ 4.如何检验自制杆秤的准确性？ 　　1. 选择什么材料制作秤杆和秤盘？并说明选择的理由。 常见 易获取 方便刻槽 方便标记 刻度线 3.制作杆秤的关键 准备材料：一根长度约为40 cm的粗细均匀的木棍，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。 3.制作杆秤的关键 选择哪些材料制作秤杆和秤盘？ 项目实施 2.如何确定提纽和秤盘的位置？ 3.制作杆秤的关键 项目实施 制作过程： 1.在木棍的一端刻一个槽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。 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水平平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星（零刻度）O，用记号笔标记此位置。 A B A B 项目实施 　　3. 如何确定零刻度线及其他刻度？ 　　（1）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。 　　（2）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 2 g。 了解自制杆秤 项目实施 确定秤盘和提纽的位置 　　请你参考以下制作步骤，小组合作完成简易杆秤。 确定零刻度线的位置 确定其他刻度线的位置 项目实施 交流展示 4.如何检验自制杆秤的准确性？ 交流讨论 减小秤砣的质量 保持杆秤的平直 增大提纽与秤盘的距离 m物lOA＝m砣lOB 想一想：怎样增大杆秤的最大称量？ 增加秤砣的质量 增加秤杆的长度 减小提纽与秤盘的距离 m物lOA＝m砣lOB 拓展提升 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？ 1 使用更长的秤杆 2 将提扭位置向秤盘方向移动 3 增大秤砣的质量 交流讨论 课堂小结 课堂练习 1.杆秤是我国度量衡三大件（尺、斗、秤）之一，凝聚了丰富的物理智慧。我校学生在实践课上制作了一把双秤纽杆秤，其结构如图所示。关于该杆秤，下列判断正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若秤砣磨损，则测量结果会比真实质量偏小 C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时可以减小杆秤的量程 D．称量同一筐枇杷，用秤纽B比用秤纽C时，秤砣悬挂的位置更靠右 C 课堂练习 2．流行于江南地区的“立夏称人”是中国民间传统习俗。如图甲所示，小孩坐于篮筐内，通过调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡即可完成“称人”。图乙为“称人”时杆秤的简化示意图，已知秤砣质量为2kg，此时OA=5cm，OB=50cm，则小孩重为______N。（不计篮筐重和杆秤自重，g取10N/kg） 根据杠杆平衡条件得  200 课堂练习 3.某同学用一根合适的筷子做秤杆，一个小盆做秤盘，一个20g钩码用细线系住做秤砣，制作了一个分度值为2g的杆秤，此杆秤相邻刻度间距是否均匀？___________（选填“是”或“否”）。若换用40g的秤砣标记刻度，相邻两条刻度线间的距离变___________。     小  是 课堂练习 4.杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是178g，其中，若不计杆秤自重，则纯铜制作的秤砣，其体积约为______（已知）。接下来要测120g的人参片需要将秤砣向B点的______（选填“左”或“右”）侧移动。  右 5      课堂练习 5.如图所示是某兴趣小组制作的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.06m、0.3m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为__________kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。     偏大  0.5 课堂练习 6．杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶，项目式学习小组学习了杠杆的知识后，开启设计并制作杆秤的实践活动。 (1)选取一根粗细均匀且较光滑的长竹筷、塑料盘、细线、重物，按如图甲所示用小刀在长竹筷上A、B处刻刀口，用以固定秤盘和提纽位置。提纽B位置处即是杠杆的_________（填“动力作用点”“阻力作用点”或“支点”）。 (2)定盘星：秤盘不放物体时，提起提纽，调节秤砣位置使秤杆在________位置平衡，用记号笔标出秤砣细线在秤杆上的位置C，标记为“0”（杆秤的零刻度）。 (3)定星花：在秤盘上放100g的钩码，调节秤砣位置使秤杆水平平衡，标出秤砣细线在秤杆上的位置D，如图乙所示，记为100。根据杠杆平衡条件：____________（用字母表示），可推导出秤杆的刻度是________（填“均匀”或“不均匀”）的。将0到100之间分为10等份，依次标上刻度。 支点 水平 F1l1=F2l2 均匀 10 课堂练习 (4)定测量范围：按每一等份_______推算，在秤杆的最远端标出最大称量值。 (5)测量零刻度线到提纽的距离CB=2.0cm，刻度线到提纽的距离DB=22.0cm。将橡皮擦放入秤盘，调节秤砣使秤杆水平平衡，此时秤砣细线到提纽距离为，则橡皮擦的质量为__________g。 (6)若要用该杆秤称量更大质量的物体（超出最大称量值），请提出一条改进的方法是___________________ 。 10 10 在秤砣不变时，将提纽适当向左移动 课堂练习 7．在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)如图甲所示，调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平位置_________，达到平衡状态。 (2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F₁，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F₂；测出杠杆水平平衡时的动力臂l₁和阻力臂l₂；多次实验并把数据填入下表： 实验次数 1 2 3 4 … 动力 F₁/N 0.5 1.0 0.1 2.0 动力臂 l₁/m 0.2 0.15 3.0 0.15 阻力 1.0 1.5 2.0 1.5 阻力臂 l₂/m 0.1 0.1 0.15 0.2 静止 课堂练习 (4)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图乙所示。要想增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？________________ （写出一种方法即可）。 实验次数 1 2 3 4 … 动力 F₁/N 0.5 1.0 0.1 2.0 动力臂 l₁/m 0.2 0.15 3.0 0.15 阻力 1.0 1.5 2.0 1.5 阻力臂 l₂/m 0.1 0.1 0.15 0.2 小明分析表格中的数据发现，第____次实验数据有误，剔除这一组数据后，初步得出杠杆的平衡条件： （写出正确的公式）。 (3)实验中多次改变力和力臂的大小， 目的是 。  3 F1l1=F2l2 避免实验偶然性，寻找普遍规律 将提纽向物体端移动/质量更大的秤砣m2​ /加长秤杆 谢谢观看！