12.2 跨学科实践：制作简易杠杆 课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册

该初中物理课件围绕“制作简易杆秤”跨学科实践，核心涵盖杠杆原理、质量概念及力与平衡关系。课堂从“秤砣虽小压千斤”切入，对比天平称量大质量物体的不便，引出杆秤制作，作为杠杆平衡条件学习后的实践应用，搭建理论到实践的学习支架。 其亮点在于通过跨学科实践整合科学思维与科学探究，如材料选择、提纽位置确定、刻度标定等步骤，结合双提纽测量范围分析等深度思考，培养模型建构与科学推理能力。采用动手制作与问题解决结合的教学方法，帮助学生深化物理观念，提升实践能力，也为教师提供生动的跨学科教学案例。

第十二章 简单机械 第二节 跨学科实践：制作简易杆秤 1 物理观念 通过制作简易杆秤，让学生深入理解杠杆的原理、质量的概念以及力与平衡的关系 科学思维 在制作和使用过程中，学生需要进行观察‌、分析、推理和创新，培养科学思维能力 素养目标 2 杆秤由带秤星的秤杆、秤砣（砝码）、秤盘、提纽等组成。 秤杆 秤砣 秤盘 提纽 使用：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。 项目分析 原理：如图，秤杆相当于杠杆，提纽 B 相当于其支点，杆秤的重力为 G秤(包括秤杆、秤盘的重力，不包括秤砣的重力)，重心在 D 点。 秤杆在水平位置平衡时，由杠杆的平衡条件可得 G物lAB+G秤lBD=G砣lBC， 即m物lAB+m秤lBD=m砣lBC。若不计杆秤的重力，则有 m物lAB=m砣lBC。 制作：要制作杆秤，我们应该选择什么材料？提纽和秤盘的位置如何确定？如何确定杆秤的零刻度位置及刻度线？ 秤杆 秤砣 秤盘 提纽 天平可以称量物体的质量。不知道你想过没有，要使用天平测量质量较大的物体（比如100 kg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。 提纽1 提纽2 秤砣 秤杆 挂钩 杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣（砝码）、挂钩（或秤盘）、提纽等组成。 称量时将被称物体挂在挂钩上，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1 提纽2 秤砣 秤杆 挂钩 杆秤的主体，等效为一个杠杆 秤星：杆秤的标度，均匀分布 相当于天平的砝码 悬挂或放置被测物体的部件 杆秤的支点。通常有两个，一个称量较大质量物体时使用，一个称量较小质量物体时使用 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？ 增大秤砣的质量；适当减小 AB 的距离等。 深度思考 1 . 图甲中，杆秤有两个提纽，你认为使用哪一个提纽时的测量范围更大，其理由是什么？ 使用提纽2时杆秤的测量范围更大；理由：结合杠杆的平衡条件，由图4甲可知，使用提纽2，将秤砣置于最远处时，l2最小而l1最大，m砣一定，此时对应的m物最大，故其测量范围更大。 杠杆平衡条件：F1l1=F2l2 刻度的标定 （1）零刻度线的确定 当秤盘上没有放置任何物体时，相当于称量的物体质量为零，此时秤杆的重力、秤砣的重力和秤盘的重力满足杠杆平衡条件，此时秤砣所在的位置就是零刻度线的位置。该位置也叫定盘星 L物 L杆 L砣 G盘 G砣 G重 定盘星 解析　由杠杆平衡条件可得：G总×L物=G砣×L砣， 结合G=mg可得： (m物+m盘)×L物=m砣×L砣 则在秤盘、秤砣质量和秤砣力臂一定时，减小物体的力臂，即将A点向右移，可以增大杆秤的称量质量，故A错误； 在秤盘、秤砣质量一定时，减小物体的力臂、增大秤砣的力臂，即将B点向左移，可以增大杆秤的称量质量，故B错误； 在两个力臂和秤砣质量一定时，减小秤盘的质量，可以增大杆秤的称量质量，故C错误； 在两个力臂和秤盘质量一定时，增大秤砣的质量，可以增大杆秤的称量质量，故D正确。 2.小宇用尚未标注刻度值的自制杆秤来估测物体的质量，秤砣上标示其自身质量为300 g，没有测量物时，杆秤刚好水平平衡(如图甲所示)；当挂上物体后，把秤砣的吊绳放置在杆秤的M处时，杆秤也水平平衡(如图乙所示)，粗略估测物体的质量，合理的是(　　) A.300 g B.400 g C.600 g D.900 g D 材料的选择 一根长度约为40 cm的木制筷子 一个小盆 若干钩码 细线若干 刻度尺 记号笔 2.提纽和秤盘的位置如何确定? 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。 秤杆 秤盘 提纽 提纽和秤盘的位置如何确定? 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。 秤杆 秤盘 提纽 秤杆 秤盘 提纽 F2 F1 秤砣 支点 l2 l1 衡 权 重 A.该杆秤的悬挂点O是称量时的支点 B.该秤砣的质量为4 kg C.要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣 D.若换称质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的 悬挂点在B点右边 2.下列说法不正确的是（　　） B 课堂练习 3.我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如下图所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的 。当“重”增大时，应把“权”向 （选填“A”或“O”）移动，才能平衡；已知秤砣的质量为0.2 kg，当手提提纽杆秤在水平位置静止时，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05 m和0.2 m，则被测物体的质量为 kg。 力臂 A 0.8 课堂练习 4.如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1kg，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m，则被测物的质量为________kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值________被测物的真实质量值(选填“小于”“等于”或“大于”)。 0.4 大于 21 $