内容正文:
新课引入
第十二章——简单机械
第2节 跨学科实践:
制作简易杆秤
八年级物理下册 •人教版(2024新版)
学习目标
项目提出
“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。
项目分析
杆秤的构造
提纽
秤盘
秤砣
秤杆
杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣(砝码)、秤盘、提纽等组成。
称量过程: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
4.提纽和秤盘的位置如何确定?
要制作杆秤,我们需要考虑几个关键问题。例如,
2.制作秤杆、秤盘和秤砣应该选择的材料?
5.如何确定杆秤的零刻度线及其他刻度线?
1.制作杆秤原理是什么?
3.制作杆秤还需要的工具?
项目分析
1.杆秤的工作原理是什么?
杆秤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
F1=G物
F2=G砣
m物l物=m砣l砣
项目实施
2.需要的材料
秤盘:塑料盘或纸盘
秤杆:长约40cm的木筷
最大刻度值:
100g的砝码
3.需要工具:细线若干,一把刻度尺,一支记号笔等
秤砣:20g的钩码或其他物体
(1)在木棍的左端刻一个槽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20g的钩码作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆在水平位置平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星(零刻度线)Og,用记号笔标记此位置。
4.制作过程:
(3)在秤盘中放100g砝码,手提提纽,并调节秤砣的位置,使秤杆在水平位置平衡。此时,标记秤砣细线在秤杆上的位置c,c标记为100g。将定盘星O到C之间均匀分为50等份,每一格就表示2g,这样确定了其他刻度线。
项目实施
展示交流
【交流讨论】1.如何提高杆秤的精确度?
3.保持杆秤的平直
2.增大提纽与秤盘的距离
1.减小秤砣的质量
【交流讨论】2.如何增大杆秤的最大称量?
1.增加秤砣的质量
3.增加秤杆的长度
2.选择提纽1,减小提纽与秤盘的距离,
双提纽杠秤有两个定盘星,提纽1比提纽2的最大称量值更大。
提纽靠近秤盘(缩短阻力臂)→量程大,精确度低。
提纽远离秤盘(增大阻力臂)→量程小,精确度高。
课堂小结
课堂习题
1.杆秤是我国非物质文化遗产,如图所示,杆秤秤砣的质量为0.5kg,杆秤的自重忽略不计.若杆秤在水平位置静止,此时杆秤_____(选填“平衡”或“不平衡”).已知OB=5cm,OA=20cm,则被测物的质量为___kg.若秤砣生锈了!则测量值比被测物体的真实质量要_____(选填“偏大”或“偏小”
偏小
2
平衡
2.中药房使用的杆秤在我国有几千年的历史,如图甲所示,盘中置物,手提提纽,右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动,请你根据活动过程完成下列问题。
(1)杆秤是根据____________条件制成。如图乙所示,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,____________点相当于杠杆的支点。
(2)图乙中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为____________g。
(3)图乙中,当称量物质质量减小时,秤砣应向____________移动;当称量物质质量增大时,秤砣应向____________移动。(两空均选填“左”或“右”)
(4)为了增大杆秤测量范围,可采用____________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
杠杆平衡
O
0
左
右
增大
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,已测得刺五加片的质量是120 g,其中OB=3OA,若不计杆秤自重,则秤砣的质量约为____g,接下来要测30 g的人参片,需要将秤砣向B点_______(填“左”或“右”)侧移动。
40
右
5.小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C处(相当于支点)的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置D,使秤杆达到水平平衡的状态时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10 kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计.
(1)提起 的秤纽,此秤的称量最大?
(2)秤砣的质量为多少kg?
B
解:由最大称量确定使用B提纽。m物=10kg,l物=0.02m,m砣,l砣=0.5m.
m砣=0.4kg
如图将物体挂于秤钩上,提起B点或C点的提纽,然后通过移动D点处的秤砣,秤杆平衡时,即可称出物体的质量。则杆秤的支点是___________点;若要杆秤称出最大的质量,应该提起___________(选填“B”或“C”)点,若AB=BC,CE=39AB(点为杆秤上最大刻度处),秤砣的质量为0.75kg,则该杆秤的最大称量是___________kg。
B、C
B
30
“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示,当杆秤水平平衡时,秤砣重为G;距提纽90cm,挂弓点距提纽30cm,杆秤质量不计,则该弓的弹力F=___________G。若要提高杆秤的测量精度,可采取的方法是:________________________(写出一种即可)。
3
换用质量更小的秤砣
Lavf60.16.100
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