第二节 测量：物体的质量（教学设计）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦物体质量的测量，围绕托盘天平的结构、使用规范及固体、液体、微小质量的测量方法展开。课堂以《吕氏春秋》古代计量记载导入，承接上节质量概念，将抽象概念转化为实践操作，为后续密度测量奠定技能基础。 该资料融合文化传承与科学探究，通过分组实验（测量固体、液体质量）培养科学探究能力，累积法测微小质量渗透科学思维，多媒体视频辅助规范操作。古代计量文明导入培养科学态度，完整实验流程与练习设计提升学生操作技能和误差分析能力，为教师提供结构化教学资源。

第二节 测量：物体的质量（教学设计） 年级 八年级全一册 学科 物理 教师 课题 第二节 测量：物体的质量 教学 目标 物理观念 1. 认识托盘天平的基本结构，理解称量、感量的物理意义； 2. 了解生活与科研中常见的质量测量工具，建立质量测量的工具认知体系； 3. 掌握固体与液体质量的测量原理，能规范完成质量测量操作。 科学思维 1. 理解天平的杠杆平衡原理，能分析天平操作中的常见误差，判断测量值的偏差方向； 2. 掌握累积法测微小质量的物理思想，培养误差分析与方法优化的科学思维； 3. 能对比直接测量与间接测量的适用场景，形成合理选择测量方法的思维。 科学探究 1. 能规范完成托盘天平的调平与质量测量操作，掌握固体与液体质量的测量方法； 2. 学会正确记录实验数据、处理实验结果，提升实验操作与数据处理能力； 3. 能设计微小质量的测量方案，培养实验设计与方法创新能力。 科学态度 与责任 1. 养成规范操作、爱护实验器材的良好实验习惯； 2. 认识计量精准对科学研究的重要意义，树立严谨求实、精益求精的科学实验态度； 3. 感受我国古代计量文明，传承精准求实的计量精神。 教材 分析 本节是第五章《质量与密度》的实验技能课，是初中物理第一个定量测量实验，承接上一节质量的概念，将抽象的质量概念转化为可操作的测量实践。教材以《吕氏春秋》的古代计量记载引入，系统讲解托盘天平的结构、使用方法与规范操作，通过固体、液体质量测量实验落实操作技能，拓展累积法等特殊测量方法，融入误差分析与实验规范教育。本节课既是质量概念的实践延伸，也是后续学习密度测量、力学定量实验的技能基础，对培养学生的实验操作能力、科学态度具有重要奠基作用。 学情分析 1. 知识储备：学生已掌握质量的概念、单位与属性，对台秤、电子秤等生活称量工具有一定经验，但对托盘天平的结构、规范操作不熟悉，容易混淆平衡螺母与游码的作用。 2. 能力特点：学生动手操作兴趣浓厚，但操作规范性不足，容易出现用手取砝码、称量时调平衡螺母等错误；对实验误差的分析能力、特殊测量方法的理解能力有待提升。 3. 学习特点：学生对动手实验兴趣高，但容易重操作轻原理，对操作规范的意义、误差产生的原因需要系统引导。 教学重点 1. 托盘天平的基本构造与各部件的作用； 2. 托盘天平的规范使用步骤与读数方法； 3. 固体与液体质量的测量方法。 教学难点 1. 天平横梁平衡的调节与平衡判断； 2. 实验操作的误差分析； 3. 累积法测微小质量的原理与应用。 教学 器材 分组实验器材：托盘天平及砝码、1 元硬币、乒乓球、物理课本、钩码、烧杯、量筒、水、酒精； 演示器材：托盘天平模型、各类称量工具（台秤、电子秤、物理天平）图片； 多媒体素材：天平规范操作演示视频、古代度量衡科普短片。 教师活动 学生活动 导入新课 【文化情境引入】引用《吕氏春秋》：“权衡诚立，不可欺以轻重。” 讲解：早在四千多年前我国先民就发明了权衡器具，秦代统一度量衡，为古代经济与手工业提供了精准的计量支撑。从古代的铜权石衡到现代的精密天平，质量测量工具不断迭代，但精准求实的计量精神一脉相承。 提出问题：实验室中用什么工具测量质量？托盘天平该如何规范操作？ 引入课题：今天我们就系统学习托盘天平的使用方法，完成固体与液体质量的精准测量。 感受古代计量文明，结合生活经验思考称量工具的原理； 对托盘天平的结构与操作作出初步猜想，明确本节课的学习主题与实验任务。 学习新课 一、测量质量的工具 1. 托盘天平的结构 展示托盘天平实物与结构图，讲解各部分名称：底座、托盘、横梁、平衡螺母、指针、分度盘、称量标尺、游码。 核心概念： - 称量：天平一次能测出的最大质量，即天平的量程，被测物体质量不可超过称量。 - 感量：天平能测出的最小质量，等于称量标尺的分度值，决定测量精度。 2. 托盘天平的使用方法 总结为 “放、调、测、读、收” 五步： 第一步 放：水平放置 —— 将天平放在水平工作台上，确保底座水平。 第二步 调：调平平衡 —— 游码移至标尺左端零刻度线，调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央刻度线。 口诀：指针偏左向右调，指针偏右向左调。 第三步 测：左物右码 —— 左盘放被测物体，右盘放砝码；按从大到小的顺序添加砝码；添加最小砝码仍偏多时，移动游码，直至横梁平衡。 第四步 读：示数计算 —— 物体质量 = 砝码总质量 + 游码对应刻度值（游码以左侧边缘对齐刻度为准）。 第五步 收：整理器材 —— 砝码用镊子放回砝码盒，游码移回零刻度线。 强调注意事项： ① 取放砝码必须用镊子，严禁用手直接接触，防止砝码锈蚀； ② 潮湿物体、化学药品不能直接放在托盘上，应放在烧杯或称量纸上称量； ③ 称量过程中不能调节平衡螺母，只能通过加减砝码、移动游码调平。 3. 其他测量工具 介绍不同场景的称量工具： - 生活常用：电子秤、案秤、台秤，操作方便，广泛用于市场、仓储； - 科研高精度：物理天平，测量精度远高于托盘天平，用于精密质量测量。 4. 典例分析 讲解课件例 1、例 2，巩固天平操作规范与平衡调节。 认识托盘天平的结构，理解各部件的作用； 理解称量与感量的物理意义； 掌握天平使用的五步操作法，记忆调平口诀； 明确操作注意事项，理解规范操作的意义； 了解不同场景的质量测量工具； 完成典例练习，巩固天平操作规范。 学习新课 二、实验：用托盘天平测量物体的质量 1. 测量固体的质量 明确实验目的：用托盘天平测量常见固体的质量。 实验步骤： ① 调平天平：按照 “放、调” 步骤将天平调至水平平衡； ② 左盘放待测固体，右盘按从大到小顺序加砝码，移动游码至横梁平衡； ③ 记录数据：物体质量 = 砝码总质量 + 游码示数； ④ 依次测量 1 元硬币、乒乓球、物理课本、钩码的质量，记录数据。 学生分组实验，教师巡视指导，纠正不规范操作。 2. 测量液体的质量 提出问题：液体不能直接放在托盘上，如何测量液体的质量？ 讲解间接测量法： ① 用天平测出空烧杯的质量； ② 向烧杯中倒入待测液体，测出烧杯和液体的总质量； ③ 液体质量 。 学生分组测量水和酒精的质量，记录数据。 3. 交流讨论 引导学生讨论三个问题： ① 为什么不能用手直接拿砝码？ 总结：手上汗液会腐蚀砝码，导致砝码质量偏大，测量结果偏小，同时缩短使用寿命。 ② 添加砝码为什么要从大到小？ 总结：快速锁定质量范围，减少添加砝码的次数，提高测量效率。 ③ 如何测量一枚大头针的质量？ 讲解累积法：一枚大头针质量小于天平感量，无法直接测量；测量 50 枚大头针的总质量，除以 50 得到一枚的平均质量。 强调：累积法可以突破天平感量限制，提升微小质量的测量精度。 4. 典例分析 讲解课件例 3（累积法）、例 4（液体质量测量），巩固测量方法与数据处理。 明确实验目的与步骤，分组完成固体质量测量实验； 理解液体质量的间接测量原理，完成液体质量测量； 规范操作天平，正确记录实验数据； 参与讨论，理解操作规范的原理； 掌握累积法的原理与应用，理解特殊测量方法的思想； 完成典例练习，巩固测量方法与数据计算。 课 堂 练 习 1．用天平测量物体的质量时，往右盘里加入质量最小的砝码后，指针稍微偏右如图所示，接下来的操作是（　　） A．向右调节游码 B．向左调节平衡螺母 C．取下最小的砝码后向右调游码 D．取下最小的砝码后向左调平衡螺母 【答案】C 【解析】A．由图可知，指针稍微偏右，说明右盘质量较大，如果向右调节游码相当于向右盘中增加砝码，指针会更偏右，故A不符合题意； BD．称量物体质量的过程中，不能再移动平衡螺母，故BD不符合题意； C．往右盘里加入质量最小的砝码后，指针稍微偏右，说明砝码质量稍微偏大，应取出最小的砝码，将处在零刻度位置的游码向右调，相当于往右盘增加更小的砝码，能使天平的横梁平衡，故C符合题意。 故选C。 2．小明同学用天平测量物体的质量，按正确步骤操作时出现了如图所示的情况，接下来他的操作应该是（   ） A．调节平衡螺母 B．向左移动游码 C．取下5g砝码后移动游码 D．取下20g砝码换成10g砝码 【答案】B 【解析】当称量物体质量时，指针右偏，说明天平右端下沉，游码不在零刻度线处，游码已经移动，所以应该是继续移动游码使天平平衡；指针右偏，说明游码向右移动得太多，所以应向左移动游码使天平平衡，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．下列关于使用天平的操作，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．使用天平时，把天平放在水平桌面上，游码调至标尺左端零刻度线处，调节天平平衡螺母，直到天平平衡，故A正确； B．游码没有调至标尺左侧零刻度线处，就去调节平衡螺母，故B错误； C．使用天平时，首先估算被测量物体的质量，然后选择合适称量的天平进行测量，图中被测物体的质量远超出天平的称量，故C错误； D．用天平测量物体的质量，向右盘增减砝码时，要用镊子取放，不能用手拿，图中用手拿砝码，故D错误。 故选A。 4．下列说法中正确的是（　　） A．称量物体质量的过程中，若天平横梁不平衡，可调节平衡螺母 B．从砝码盒中提取砝码时，可用手取放 C．使用托盘天平称量时，左盘放物体，右盘放砝码 D．判断天平横梁是否平衡，一定要等指针静止下来 【答案】C 【解析】A．平衡螺母只能在调节天平时使用，如果称量过程中天平横梁不平衡应该向右盘添加砝码或向右移动游码，故A错误； B．从砝码盒中提取砝码时，不可用手取放，要用镊子夹取，故B错误； C．称量时，被测物体放在左盘，砝码放在右盘，故C正确； D．判断天平横梁是否平衡，不一定要等指针静止下来，在指针左右晃动时，若指针偏离分度盘中线的幅度相等，天平的横梁也认为是平衡的，故D错误。 故选C。 5．小明用托盘天平测量小石块的质量，称量前，在调节天平平衡时指针偏转如图甲所示，此时应将平衡螺母向____端调节；调节好天平后，在左盘中放入小石块，右盘中添加砝码并移动游码使天平平衡，右盘中砝码的情况和游码在标尺上的位置如图乙所示，则小石块的质量为______g。 【答案】 右 11.2 【解析】[1]称量前，在调节天平平衡时指针偏转如图甲所示，指针偏向左边，说明左边较重，为使托盘天平在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。 [2]使用托盘天平测量物体质量，物体的最终质量的测量值等于砝码质量加上游码质量；由图乙可知，游码的分度值为，游码读数为，所以物体的质量为 6．如图所示，是战国时期的天平，它是测量_________的工具。 【答案】质量 【解析】图中是战国时期所用的天平，是测量质量的工具，测量时一边放待测物体，一边放权，相当于砝码。 7．如图甲所示，小明所说的“多”是指铁钉的______比大头针大；若小明同学购买了如图乙所示的一盒大头针，他想知道这一盒大头针共有几枚大头针，他先用丙图工具测出100枚大头针的总质量，则一枚大头针质量为______mg，经计算可知这盒大头针含有约______枚大头针。这种测量方法称为______法。 【答案】 质量 80 625 累积法 【解析】[1]质量是指物体所含物质的多少，小明所说的“多”是指铁钉的质量比大头针大。 [2]由电子天平上显示的数据可知，100枚大头针的总质量，则一枚大头针质量 [3]这盒大头针总质量为50g，这盒大头针的数目 [4]由于一枚大头针的质量太小，无法直接测量，通过测量多枚（100枚）的总质量，再计算单枚质量，进而求出总数量，这种方法称为累积法。 8．某同学用天平测量一杯水的质量，如图，实验步骤如下： A．将水倒入空烧杯中，测出烧杯和水的总质量为m，如图甲。 B．调节天平平衡。 C．用天平测出空烧杯的质量为m0，如图乙。合理的实验步骤是_____，空烧杯的质量是____，烧杯和水的总质量是_____，水的质量是_________。 【答案】 BCA 4.4g 161.4g 157g 【解析】[1]测量水的质量时，应先调节天平平衡，然后测出空烧杯的质量，再测出烧杯合水的总质量，用烧杯和水的总质量减去空烧杯的质量即为水的质量。故正确的操作顺序是：BCA。 [2]由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g，所以空烧杯的质量是。 [3]如图甲，烧杯和水的总质量是 [4]水的质量是 9．托盘天平的使用： （1）先将天平放在_________，将游码_________，再调平衡螺母使天平平衡；调整平衡后不得移动天平的位置，也不得调节_________；左盘放_________，右盘放_________；物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的_________。 （2）注意：被测物体的质量不能超过_________；向盘中加减砝码时要用_________，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中；砝码要轻拿轻放。 【答案】（1）水平桌面 调零 平衡螺母 被测物体 砝码 刻度值；（2）天平的量程 镊子 【解析】（1）[1][2][3][4][5][6]天平是测量物体质量的仪器，使用时，先将托盘天平放置在水平桌面上，游码调至0刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘中央。调整平衡后不得移动天平的位置，也不得调节平衡螺母。将待测物体放于左托盘，砝码放于右托盘，并调节游码位置，直至平衡。记录物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值。 （2）[1][2]使用天平时应注意：被测物体的质量不允许超过天平的量程；向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码。 10．观察托盘天平的结构（如图所示），边思考边练习使用托盘天平测量物体的质量。 （1）把托盘天平放在水平的桌面上。 （2）把游码移到标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁水平平衡。 （3）把被测物体放在左盘中，在右盘中加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复水平平衡。这时盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量，就等于被测物体的质量。 用天平称出橡皮、铅笔的质量。如果要用天平称出小瓶中水或粉状物体（例如食盐）的质量，该如何称量? 【答案】见解析 【解析】如果要测瓶中水或粉状物体的质量，实验要分两大步，先测出空瓶的质量，然后将水或粉状物体装入瓶中，再测出瓶和水或粉状物体的总质量，用总质量减去空瓶的质量就是瓶中水或粉状物体的质量。 板 书 设 计 第二节 测量：物体的质量 一、托盘天平 1．结构：底座、托盘、横梁、平衡螺母、指针、分度盘、标尺、游码 2．概念：称量（量程）、感量（分度值） 3．使用步骤：放、调、测、读、收 调平：游码归零，左偏右调，右偏左调 称量：左物右码，从大到小加砝码 读数： 二、质量的测量 1．固体：直接测量 2．液体：间接测量 3．微小物体：累积法 课 堂 小 结 作业布置 1. 基础作业：完成课后同步练习； 2. 实验作业：利用家中的秤，测量 3 种常见物品的质量，记录数据； 3. 拓展任务：查阅资料，了解电子天平的工作原理，下节课交流分享。 教学反思 亮点：本节课以古代计量文化引入，兼具人文性与实践性，快速激发学生的实验兴趣与文化认同；以完整的分组实验为核心，按照 “结构认知 — 操作规范 — 实验测量 — 方法拓展” 的逻辑层层递进，让学生在动手操作中掌握技能；通过操作口诀、注意事项强调、误差分析，落实了实验规范与科学思维的培养；融入累积法等特殊方法，渗透了等效替代的物理思想。 不足：部分学生的操作规范性不足，调平、读数容易出错；对实验误差的分析能力薄弱，只能判断操作对错，不能分析偏差方向；部分小组的液体测量误差较大，操作细节不到位。 改进：增加操作示范与错例展示，通过规范演示与错误操作对比，强化操作规范性；补充误差分析的专项训练，引导学生分析不同操作错误导致的测量值偏差；加强实验过程中的巡回指导，及时纠正不规范操作，提升实验的准确性与学生的操作能力。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $