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

**基本信息** 本练习以“制作简易杆秤”为跨学科实践载体，通过A、B、C三层设计，实现杠杆原理从基础认知到综合应用的递进，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|杠杆类型判断、平衡条件基础应用|以生活工具（筷子、镊子）和人体杠杆为情境，考查省力/费力杠杆辨析，夯实物理观念| |B层|杆秤结构分析、平衡条件计算|结合杆秤提纽选择、秤砣磨损误差分析，培养科学推理能力，衔接实践操作| |C层|综合杠杆模型建构、动态平衡问题|通过弹簧测力计组合装置、杆秤量程拓展等复杂情境，提升质疑创新与模型建构素养|

12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 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。我校小陶子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．即使秤杆粗细不均匀，只要重心位置稳定，其刻度分布仍是均匀的 2．小猴与小兔在分一个胡萝卜，它们想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，然后沿竖直方向切开，如图所示。则切开的胡萝卜质量（   ） A．左边的大 B．右边的大 C．两边一样大 D．无法判定 3．2025年9月25日，中国选手邹佳琪、邱秀萍组合在世界赛艇锦标赛上获得金牌，加冕世界冠军，如图所示。赛艇的桨可视为杠杆，下图所示的工具正常使用时，与赛艇的桨属于同类杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．镊子 C．羊角锤 D．开瓶器 4．如图所示，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，说法正确的是（     ） A．前臂杠杆的支点O在手上 B．肱二头肌给桡骨的力F1的力臂较小 C．手和前臂对重物的支持力是阻力 D．前臂相当于一根省力杠杆 5．下列工具或仪器在正常使用时属于费力杠杆的是（　　） A．筷子 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．托盘天平 6．下列所示的工具中属于省力杠杆的是（　　） A．钓鱼的鱼竿 B．开汽水瓶的起子 C．夹菜的筷子 D．夹砝码的镊子 7．如图为小明用衣架晾晒毛巾时，衣架保持水平平衡的情景。已知左侧毛巾对晾衣架的拉力为，右侧毛巾对晾衣架的拉力为，衣架的重力忽略不计，下列建构的杠杆示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 8．人体中的许多部位可看成杠杆，如图中情景，肱二头肌收缩对桡骨所施加力一定（　　） A．大于5kg B．大于50N C．小于50N D．等于50N 9．公筷公勺是文明新“食尚”。当你用筷子夹菜时，你就在使用杠杆了。下列生活用具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是（　　） A．食品夹B．羊角锤C．开瓶器D．钳子 10．下列工具属于费力杠杆的是（　　） A．钳子 B．羊角锤 C．开瓶器 D．船桨 B层 11．杆秤是中国最古老的称量工具。如图甲所示，当不挂秤砣时，在点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂物体，秤砣移到点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。忽略杆秤及秤钩重力，下列说法正确的是（　　） A．杆秤是利用二力平衡原理进行称量的 B．若，则“秤砣”的质量为 C．若秤钩再加挂物体，秤砣向左移动可使杆秤再次水平平衡 D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小 12．如图所示为我国传统杆秤及简化示意图，提钮O为支点，被测物体挂在A端，秤砣挂在B端可左右移动。已知被测物体质量为2kg，，（不计秤杆自重），则下列说法正确的是（    ） A．该杆秤在水平位置平衡时，相当于一个等臂杠杆 B．保持物体和提钮位置不变，若要称量更重的物体，应将秤砣向左移动 C．该杆秤所用的秤砣质量为500g D．若把提钮的位置向右移动。可以增大杆秤的量程 13．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．秤砣质量为0.5kg B．C与D之间的距离为0.25m C．提起B处的秤纽，此时的最大称量值<10kg D．如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小 14．在中药房里，医生还在用传统的中药材称量工具—戥子秤。如图所示，使用时，将待测药材挂在秤盘上，用手拎住秤钮A或B（相当于支点），秤砣在秤杆上移动，当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是（　　） A．戥子秤依据的是杠杆原理，力臂大的一侧对应的力也较大 B．若使用了磨损的秤砣则测量值比药材真实值偏小 C．要称50g中药，称量时挂秤砣端翘起，应减少中药使秤杆恢复水平平衡 D．使用A秤纽的最大测量值比使用B秤纽的最大测量值小 15．杆秤是我国传统的称量工具，凝聚着我国古代劳动人民的智慧。如图所示，在制作和使用简易杆秤的过程中，下列说法中正确的是（    ） A．杆秤是一种测量重力的工具 B．若秤砣磨损，则杆秤所测物体的质量会偏小 C．若秤砣位置不动，出现图中左低右高现象，应增加秤盘中的物品 D．杆秤的提纽相当于杠杆的动力作用点 C层 16．用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量分布均匀的圆柱型螺纹钢，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，将金属筐系于螺纹钢上的端，当悬吊点移至点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得。称量时，再将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的端，使之再次在水平位置平衡，此时测力计示数为15N。下列说法错误的是（    ） A．金属框的质量是13.8kg B．重物的质量为36kg C．称量时，若以测力计的拉力为动力，则杠杆是省力杠杆 D．若将测力计换成质量为2.5kg的“秤砣”，制成杆秤，从点开始，每隔1cm沿标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为0.25kg 17．小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代右侧的钩码继续探究，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计拉力的力臂为OC B．弹簧测力计取代钩码目的是便于正确认识力臂 C．多次实验目的是为了减小误差 D．弹簧测力计的拉力方向改变拉力大小一定不变 18．如图所示，一重物悬挂在轻质杠杆的中点处，在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的F，使杠杆在水平位置保持平衡，下列说法正确的是（    ） A．若将重物向左移动，保持杠杆水平平衡，则将不变 B．将杠杆沿顺时针方向缓慢转动，将不变 C．将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，将变大 D．若将重物和的作用点向左移动相等的距离，且保持大小不变，杠杆仍能在原位置平衡 19．图1为停车场的电子闸杆，其结构图如图2所示，闸杆和摇杆组成一根可绕转轴O转动的横杆，闸杆质量分布均匀，摇杆质量不计，忽略转轴摩擦，作用于A点的力F方向始终竖直向下。在闸杆缓慢向上转动的过程中（　　） A．F的力臂始终为OA B．闸杆重力的力臂始终为 C．作用力F大小不变 D．缩短摇杆的长度F将变小 20．小明家中有一把旧杆秤，该杆秤遗失了秤砣，而且刻度大多数模糊不清，只有5kg和6kg的刻度清晰可辨。他用刻度尺测量出该杆秤的相关长度，测量结果如图所示。小明接着对杆秤的重心（不包括秤砣）和秤砣质量进行判断，其中正确的是（    ） A．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为3.0kg B．杆秤重心在杆秤提纽的右侧，秤砣的质量为1.5kg C．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为1.5kg D．杆秤重心在杆秤提纽的左侧，秤砣的质量为3.0kg 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《 12.2》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B B A B B B A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C B C C D B B C B 1．C 【详解】A．杆秤是利用杠杆平衡原理进行称量的，不是二力平衡原理，二力平衡是指两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上，物体处于平衡状态，故A错误； B．若秤砣磨损，秤砣的质量变小，即秤砣的重力变小。根据杠杆平衡条件，在阻力臂和货物重力（阻力）不变时，秤砣的重力（动力）变小，动力臂也就是秤砣重力的力臂会变大，那么秤砣就会在秤杆上往后移动，刻度读数就会变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故B错误； C．与使用秤纽B相比，使用秤纽C时，阻力臂变大。根据杠杆平衡条件，在阻力（货物重力）和动力（秤砣重力）不变时，阻力臂变大，动力臂（秤砣到秤纽的距离）会有更小的移动空间，即可以称量的货物质量变小了，所以会减小杆秤的量程，故C正确； D．如果杆秤粗细不均匀，其重心位置不稳定，杠杆的力臂关系会变得复杂，刻度分布不是均匀的，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】将图中的小石块和胡萝卜视为一个杠杆，支点在小石块和胡萝卜的接触点上，左侧力臂小于右侧力臂；由杠杆平衡条件可知，支点左侧胡萝卜的重力大于支点右侧胡萝卜的重力，即切开的胡萝卜质量左边的更大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．B 【详解】如图，赛艇的桨，划水时支点在桨与船身接触的位置，手施加动力的位置到支点的距离为动力臂，水对桨的阻力到支点的距离为阻力臂。因动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。镊子工作时动力臂小于 阻力臂，是费力杠杆；核桃夹、羊角锤、开瓶器工作时，动力臂均大于阻力臂，是省力杠杆。故选B。 4．B 【详解】A．杠杆绕着转动的点叫支点，前臂提起重物时，前臂绕肘关节转动，因此支点在肘关节，故A错误； B．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，肱二头肌给桡骨的动力的作用点靠近支点肘关节，因此的力臂较小，故B正确； C．阻力是作用在杠杆上、阻碍杠杆转动的力，本题中阻碍前臂转动的力是重物对手向下的压力，手对重物的支持力是作用在重物上的力，故C错误； D．该杠杆的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．筷子正常使用时，支点在手握筷子的末端，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳剪物体时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．托盘天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】ACD．钓鱼的鱼竿、夹菜的筷子、夹砝码的镊子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD不符合题意； B．开汽水瓶的起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。 故选B。 7．B 【详解】衣架绕顶部挂钩转动平衡，因此支点是挂钩的位置，在两个拉力作用点之间，左侧拉力在支点左侧，距离支点更近；右侧拉力在支点右侧的最远端，距离支点更远，由杠杆平衡条件可知，，则。 故选 B。 8．B 【详解】在人体中，肱二头肌收缩对桡骨施加力，可以将桡骨视为一个杠杆，肱二头肌的力为动力，物体的重力为阻力，根据图中物体的质量为，根据重力公式，物体的重力为 由于肱二头肌的力臂通常小于物体的力臂，根据杠杆原理，肱二头肌收缩力必须大于物体的重力，以克服物体的重力。故选B。 9．A 【详解】筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 A．食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD．羊角锤、开瓶器、钳子在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．钳子在使用时‌，动力臂大于阻力臂（钳柄长，钳口短），剪切时省力，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．用羊角锤撬钉子‌，动力臂大于阻力臂（手握柄部发力，钉子为阻力点），属于省力杠杆，故B不符合题意； C．用开瓶器开瓶盖，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意； D．用船桨划水‌，动力臂小于阻力臂（手作用点在桨柄，水阻力在桨叶），需用较大力划水，但能扩大划水范围，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 11．B 【详解】A．杆秤是利用杠杆的平衡条件进行称量的，故A错误； B．因为忽略杆秤及秤钩重力，根据杠杆平衡条件可得 即 解得 “秤砣”的质量为 故B正确； C．秤钩再加挂20g物体，左侧的拉力和力臂的乘积变大，根据杠杆平衡条件可知，要使杠杆再次水平平衡，则右侧“秤砣”施加的拉力与力臂乘积也需变大，而“秤砣”施加的拉力不变，故需增大力臂，“秤砣”向右移动，故C错误； D．根据杠杆平衡条件得到，在被测量的物体质量不变时，若“秤砣”磨损了，“秤砣”的质量变小，则OB变大，则测量结果将偏大，故D错误。 故选B。 12．C 【详解】A. 等臂杠杆要求动力臂=阻力臂，本题中、，不相等，故A错误； B. 称量更重物体时，阻力（物体重力）增大，阻力臂OA不变，根据杠杆平衡条件，需增大动力臂OB（秤砣向右移），而非向左，故B错误； C. 物体重力 由杠杆平衡条件 解得，秤砣质量，故C正确； D. 提钮向右移动时，阻力臂 OA增大，动力臂 OB减小。根据杠杆平衡条件，当秤砣重力不变时，阻力臂增大、动力臂减小会导致最大可测物体重力减小，即量程减小， 故D错误。 故选C。 13．B 【详解】AC．分析示意图可知，提起B处秤纽，秤砣的力臂可以达到最长，而秤砣的重力、重物的力臂不变，由杠杆平衡条件得，此时可以达到最大称量。当提起B处秤纽，秤砣移至最远E点时，此秤最大称量值是10kg，则有 代入数值可得，秤砣重为 由知，秤砣质量为 故AC错误； B．某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡，由杠杆平衡条件可得 代入数值可得，C与D之间的距离为 故B正确； D．如果秤砣磨损，则秤砣的重力变小，货物重力和力臂不变，由可知，秤砣的力臂将变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故D错误。 故选B。 14．C 【详解】A．戥子秤在力的作用下会绕着秤钮A或B转动，是杠杆，根据杠杆的平衡条件可知，力臂大的一侧对应的力比较小，故A错误； B．磨损的秤砣的质量变小，也就是重力变小，根据杠杆的平衡条件，重力变小，对应的力臂就会变长，会远离秤纽，测量值偏大，故B错误； C．称量时挂秤砣端翘起，说明中药重力较大，故需要减少中药的质量，才能使秤杆恢复水平平衡，故C正确； D．在秤砣位置不变时，使用A秤纽与使用B秤纽相比，减小了被测量物体提供的力的力臂，同时增大了秤砣提供的力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知被测量物体提供的力就变大，即被测量物体质量变大，所以最大测量值会变大，故D错误。 故选C。 15．C 【详解】A．杆秤的制作原理是杠杆的平衡条件，用途是用来称量物体的质量，故A错误； B．若秤砣磨损，则秤砣的实际重量变小，为了保持杠杆平衡，秤砣需要移动到更远的位置，这会导致杆秤所示的质量值比被测物体的真实值偏大，故B错误； C．称量时，杆秤左低右高，说明物体的质量小于秤砣指示的示数，秤砣不动时，需增加秤盘中的物体的质量来使杆秤恢复水平平衡，故C正确； D．杆秤的提纽相当于杠杆的支点，不是动力作用点，故D错误。 故选C。 16．D 【详解】A．因为螺纹钢形状规则、质量分布均匀，则其重心到点的距离为 根据杠杆平衡条件可知，螺纹钢的质量、金属框的质量之间的关系可以表示为 则金属框的质量 故A正确，不符合题意； B．如图所示，称量时OA的长度 因为金属筐、螺纹钢已经保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，称重时，弹簧测力计拉力F、重物的质量之间的关系可以表示为 则重物的质量 故B正确，不符合题意； C．称量时，杠杆的支点是O点，若以测力计的拉力为动力，则动力臂大于阻力臂，故杠杆是省力杠杆，故C正确，不符合题意； D．若称量时，秤砣的质量，秤砣在不同的位置时，秤砣在杠杆上距离的变化量为，被称量的物体质量变化量为，根据杠杆平衡条件可知，他们满足 则此时 故该杠杆秤砣每移动1cm时，被称量的物体质量变化0.625kg，故沿标出对应的质量刻度时，该杆秤的分度值为0.625kg，故D错误，符合题意。 故选D。 17．B 【详解】A．从支点到力的作用线的距离叫力臂，用弹簧测力计拉杠杆，当弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，力臂不与杠杆重合，所以拉力的力臂不是OC。故A错误； B．在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出；当将钩码换成用弹簧测力计拉杠杆时，如果拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，力臂不再与杠杆重合，所以用弹簧测力计取代钩码的目的是便于正确认识力臂。故B正确； C．在杠杆平衡条件实验中，多次实验的目的是避免实验的偶然性，寻找普遍规律，而不是减小误差。故C错误； D．当弹簧测力计的拉力方向改变时，力臂的长度会发生变化，根据杠杆平衡条件，拉力大小也会改变，故D错误。 故选B。 18．B 【详解】A．由题知，杠杆最右端的力竖直向上（方向不变），当重物向左移动时，重物对杠杆拉力的力臂变小，的力臂不变（等于杠杆的长），阻力不变，由杠杆平衡条件可知，力将变小，A错误； B．由题意知重物悬挂在杠杆的中点，水平平衡时，动力臂和阻力臂的关系为：，保持力方向不变，杠杆顺时针方向缓慢转动后，由下图可知， 动力臂和阻力臂的关系：，物重不变，由杠杆平衡条件可知，动力的大小始终等于，即力将不变，B正确； C．将杠杆沿逆时针方向缓慢转动，道理同上，力将不变，C错误； D．开始时杠杆平衡，即，因为，所以； 若将重物和的作用点向左移动相等的距离为，即 因为，所以 杠杆不会在原位置平衡，D错误。 故选B。 19．C 【详解】A．力臂是支点O到力F作用线的垂直距离。作用于A点的力方向始终竖直向下，转轴为O。当闸杆绕O转动时，A点的位置随闸杆改变，力F的作用线（竖直方向）到O点的垂直距离（力臂）会发生变化，不是始终为OA，故A不符合题意； B．闸杆质量分布均匀，重心在其中点。重力的力臂是从O到重心重力作用线的垂直距离，当闸杆在水平方向时，闸杆重力的力臂为。当闸杆绕O转动时，重心位置改变，重力作用线的位置也改变，因此重力的力臂不是固定的，故B不符合题意； C．当闸杆在水平方向时，根据杠杆的平衡条件，有，则有 当闸杆缓慢转动时，根据数学知识有重力G和力F′的力臂之比 根据杠杆的平衡条件有 则，所以力F的大小不变，故C符合题意； D．缩短摇杆（OA）的长度，F的力臂l1会变小，闸杆的重力和力臂不变，根据杠杆的平衡条件，可知F会变大，故D不符合题意。 故选C。 20．B 【详解】从图可知，5kg到6kg质量增加了1kg，而杠杆的长增加了2cm，杆秤上的刻度是均匀的，所以，从0刻度线到5kg的位置，杠杆的长应该为10cm，即零刻度线在提纽的左侧；因为0刻度线处要挂秤砣才能使杠杆在水平位置平衡，所以该杆秤的重心应该在提纽的右侧。 我们用杆秤称物体时，物体在提纽的左侧，秤砣在提纽的右侧，该杆秤的重心在提纽的右侧，设杆秤的重心到提纽的距离为L，秤砣的质量为m，杆秤的质量为m杆，由杠杆的平衡条件 可知……① ……② 联立①②解得 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $