12.2 跨学科实践：制作简易杆秤-课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册（22页PPT）

(课件网) 八年级下册第十二章第2节 跨学科实践：制作简易杆秤 简 单 机 械 目标展示 跨学科实践：制作简易杆秤 物理观念：了解杆秤的结构，知道杆秤的测量原理，会用杆秤称量物体的质量 科学思维：通过简易杆秤的设计与制作实践活动，了解从天平到杆秤的思维演变过程，发展科学思维。 科学探究：经历设计和制作简易杆秤的实践过程，发展创新能力、动手实践能力、交流合作能力以及发现问题并自主解决问题的能力。 科学态度与责任：通过对我国古代杆秤文化的了解，体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用，增强文化自信。 项目提出 天平可以称量物体的质量。天平是等臂杠杆，物体的质量多大就要用相同质量的砝码，所以砝码质量的大小限制了称量物体质量的大小。 根据杠杆的平衡条件，可以通过增大砝码一侧力臂的长度和减小物体一侧力臂长度的方法，使小质量的砝码与质量较大的物体平衡，这就是杆秤的原理。 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 要制作杆秤，我们需要考虑几个关键问题。例如， 应该选择什么材料？用什么做秤杆、秤盘？用什么做秤砣？还需要哪些材料和工具？ 提纽和秤盘的位置如何确定？ 如何确定杆秤的零刻度线位置及各刻度线？ 较硬、轻质的直杆，如硬木杆或竹竿。 挂上秤盘、秤砣后，能使秤杆平衡的位置即零刻度（定盘星）可称量已知质量的物品标注各刻度线。 根据设计的量程、秤砣的质量以及杠杆平衡条件。 项目分析 杆秤的原理 杆秤的制作基于杠杆原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂，F1l1＝F2l2。 推导杆秤的原理（忽略秤杆和秤盘的重力）： 项目分析 杆秤的刻度原理 O C A B 如左图，O为支点，C为秤盘，A为定盘星（0刻度线位置），B为秤杆和秤盘的整体重心位置。当杆秤空盘水平平衡时： D B O 如右图，当秤盘装一重物，秤砣移到D处，秤杆水平平衡时： 项目分析 杆秤的刻度原理 O C A B D B O A 项目实施 材料准备 秤盘：塑料盘或纸盘 秤盘：长约40cm的木筷 质量标准：100g的砝码 还需要其他辅助工具 秤砣：20g的钩码或其他物体 项目实施 制作步骤：下图是某同学制作的杆秤，下面是他的制作过程，供参考。 1.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.用细线系一个20g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，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。 项目实施 制作步骤：下图是某同学制作的杆秤，下面是他的制作过程，供参考。 3.在秤盘中放100g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100g。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2g。 展示交流 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最准确。 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？试试看。 展示交流 提高杆秤称量精确度的方法 提高杆秤称量精确度，指在测量的质量不变时，应使刻度间的距离大些，即力臂l1变大。如图所示，由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知：当F2、l2不变时，使用重力较小的秤砣，可以使l1增大。当F1、F2不变时，增大提钮到秤盘之间的距离l2，也可以使l1增大。 提高杆秤称量精确度的方法有 ... ...