12.2 跨学科实践：制作简易杆秤 课件 (共22张PPT) 2024-2025学年物理人教版八年级下册

(课件网) 第十二章 简单机械 第2节 跨学科实践：制作简易杆秤 杆秤是我国测量质量的传统工具，它以带有星点标识的木杆或金属杆为主体，并配有秤砣、砣绳和秤盘。 杆秤是怎么称出物体的质量的呢 让我们通过制作一把简易杆秤 来探究其中的原理吧。 1.深入理解杠杆的支点、动力、阻力以及动力臂和阻力臂等基本概念； 3.通过制作杆秤，培养设计方案、动手操作及与他人合作的能力。 2.利用杠杆平衡条件初步学习如何制作杆秤； 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 请你发挥自己的聪明才智，认真思考前面提出的问题，并利用身边常见的材料，制订具体的制作方案。 材料：一根长度约为 40 cm 的木制筷子，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。 项目实施 1. 确定提纽位置：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。 2. 确定定盘星位置：用细线系一个 20 g 的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使杆秤平衡，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，如图。 制作过程 3. 确定刻度线：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，如图。 用制作好的杆秤称量一些物体的质量，再与用天平称量的结果进行比较。比一比谁制作的杆秤称量更准确。 某同学制作的杆秤 展示交流 减小秤砣的质量；适当增加 AB 的距离等。 想一想，怎样提高称量的精度？ 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。 深度思考2. 图乙中秤杆上标“0”刻度线的目的是什么？悬挂的秤盘质量不同时，会不会影响“0”刻度线的位置？ 秤杆自身的重心不是位于B点，所以秤杆上需要标“0”刻度线，即秤砣在“0”点时与杆秤自重平衡；根据杠杆平衡原理，悬挂的秤盘质量不同时，会影响“0”刻度线的位置。 深度思考3 . 定刻度线时，小科和小思采用不同的方法：你认为按照谁的方法去做更合理，原因是什么？ 小科：先在秤盘上放1 g 的物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2 g 的物体……按上述方法直至标出所有刻度线； 小思：在秤盘上放2 0 g 砝码，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上2 0，将0 和20 之间均分为2 0 等份，依次标上相应刻度线对应的示数。 小思；根据杠杆平衡条件可知，所称物体的质量与秤砣挂线处到提纽处的距离成正比，故杆秤的刻度线是 ... ...