跨學科實踐制作簡易桿秤教學課件-人教版物理八年級下學期

第十二章

簡單機械第二節(jié)

跨學科實踐：制作簡易桿秤素養(yǎng)目標1新課講解3課程導入2經(jīng)典例題4總結歸納5課堂練習6目錄物理觀念通過制作簡易桿秤，讓學生深入理解杠桿的原理、質量的概念以及力與平衡的關系科學思維在制作和使用過程中，學生需要進行觀察?、分析、推理和創(chuàng)新，培養(yǎng)科學思維能力素養(yǎng)目標科學探究學生通過動手實踐，體驗科學探究的過程，掌握實驗設計和操作的方法科學態(tài)度與責任培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(tài)度和團隊合作精神，以及運用物理知識解決實際問題的責任感素養(yǎng)目標課程導入

天平可以稱量物體的質量。不知道你想過沒有，要使用天平測量質量較大的物體（比如100

kg的物體），是不是很不方便?項目分析提紐1桿秤的結構提紐2秤砣秤桿掛鉤桿秤的結構提紐1提紐2秤砣秤桿掛鉤

桿秤由帶有秤星的秤桿、秤砣（砝碼）、掛鉤（或秤盤）、提紐等組成。

稱量時將被稱物體掛在掛鉤上，移動系秤砣的掛繩使秤桿平衡，根據(jù)掛繩所處的位置就可以讀出被稱物體的質量桿秤的結構提紐1提紐2秤砣秤桿掛鉤桿秤的主體，等效為一個杠桿秤星：桿秤的標度，均勻分布相當于天平的砝碼懸掛或放置被測物體的部件桿秤的支點。通常有兩個，一個稱量較大質量物體時使用，一個稱量較小質量物體時使用杠桿平衡條件：F1l1=F2l2工作原理刻度的標定（1）零刻度線的確定

當秤盤上沒有放置任何物體時，相當于稱量的物體質量為零，此時秤桿的重力、秤砣的重力和秤盤的重力滿足杠桿平衡條件，此時秤砣所在的位置就是零刻度線的位置。該位置也叫定盤星L物L桿L砣G盤G砣G重定盤星刻度的標定

當桿秤平衡之后，在秤盤里面加入物體并移動秤砣使桿秤平衡，杠桿的平衡關系為：G物×L物=G砣×ΔL，因為L物和G砣是不變的，所以物重G物和ΔL成正比關系，所以秤桿上的刻度從零刻度開始，都是均勻的。L物G物ΔL定盤星G砣刻度的標定

我們可以用一個已知質量

m的物體放在托盤里面，將砝碼移動到某一個位置使其平衡，然后均勻地平很定盤星到該位置的長度為n份，則每段長度代表的質量就是

，該刻度還可以向該位置的右側進行拓展L物m物ΔLG砣ΔLΔL：將這一段平分為n段，每一段代表的質量為ΔL：這一段也可以畫出相同的刻度，每一段代表的質量為項目實施材料的選擇秤桿：桿秤的核心是秤桿，秤桿材料必須用堅硬、不易彎曲變形的木材或其他材料制成。簡易的桿秤稱量的物體質量不大，可用筷子制作秤桿秤砣：使用10g的鉤碼或10g的物體來做秤砣托盤：我們可以使用不易破損的物體制成，如剪去一半的塑料瓶，或是輕質小盆。標定物：為了確定刻度，可以選擇一個100g的砝碼，或已知質量的物體細繩：作為秤盤的牽引線，制作提鈕，為了提起提鈕時減小提鈕對手部的壓強，制作提鈕的繩子用較粗的繩子制成，增大繩子和手部的接觸面積，減小手部受到的壓強材料的選擇

一根長度約為40

cm的木制筷子一個小盆若干鉤碼細線若干刻度尺記號筆2.提紐和秤盤的位置如何確定?

在筷子的一端刻一個槽A，在距離槽A稍近處再刻一個槽B。把小盆掛在槽A處作為秤盤，在槽B處系一根細線作為提紐。秤桿秤盤提紐秤桿秤盤提紐F2F1秤砣支點l2l1衡權重3.如何確定桿秤的零刻度位置及各刻度線?（1）用細線系一個20

g的鉤碼，作為秤砣。調(diào)節(jié)秤砣的位置使秤桿平衡，這時細線在秤桿上的位置為秤的定盤星O，用記號筆標記此位置。秤桿秤盤提紐秤砣O桿秤的零刻度3.如何確定桿秤的零刻度位置及各刻度線?（2）在秤盤中放100

g砝碼，手提提紐，并調(diào)節(jié)秤砣的位置使秤桿平衡。此時，標記秤砣細線在秤桿上的位置C，并記為100

g。在定盤星O到C之間均勻地畫上49條刻度線，每一格就表示2g。秤桿秤盤提紐秤砣O

比一比誰制作的桿秤稱量最準確。想一想，怎樣提高稱量的精度?

如何增大桿秤的量程？

試試看。

用制作好的桿秤稱量一些物體的質量，再與用天平稱量的結果進行比較。展示交流（1）使用質量較小的秤砣：秤砣的質量對桿秤的精度有直接影響。秤砣的質量越小，桿秤的精度越高（2）增大提鈕到秤盤懸掛點之間的距離：秤盤懸掛點和提鈕間的距離越大，物體重力和其力臂的乘積越大，刻度線間距越大，測量精度越高；……

1.提高桿秤稱量精度的方法注意：因為桿秤長度有限，移動提鈕后精度增加的同時測量范圍會變小。（1）增加秤砣重量：通過增加秤砣的重量，同樣的桿秤可以稱量更大質量的物體，即擴大稱重范圍；（2）減小提鈕到秤盤懸掛點之間的距離：減小支點到秤盤懸掛點的距離，重物的力臂減小，相同的秤砣就能提起更重的物體，可以增大桿秤的量程；（3）增加秤桿長度：通過增加秤桿的長度，可以增加動力臂長度，進而擴大稱重范圍。2.增大桿秤的量程的方法注意：更改砝碼、更改提鈕位置、更改桿秤長度后，都需要重新確定定盤星的位置。用桿秤稱物體質量，如果秤砣發(fā)生缺損，若不考慮其它因素，則結果是()A.稱出的質量仍等于物體真實質量

B.稱出的質量一定大于物體真實質量C.稱出的質量一定小于物體真實質量

D.以上三種情況都有可能B經(jīng)典例題答案：B解析：秤砣發(fā)生缺損，質量變小，平衡同樣重量的物體時，力臂變大，從而使讀數(shù)比原正確值大，即稱出的質量一定大于物體真實質量。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。小明自制的桿秤如圖所示，O為桿秤提紐，不掛重物和秤砣時，手提提紐桿秤可水平平衡。用它稱魚，已知秤砣質量

，

，當

時，桿秤水平平衡，則魚的質量為________kg，魚的重力是_______N（g取10N/kg）。1經(jīng)典例題10答案1；10制作簡易桿秤項目提出制作一個簡易桿秤展示交流1.應該選擇什么材料?2.提紐和秤盤的位置如何確定?3.如何確定桿秤的零刻度位置及各刻度線?1.檢驗桿秤；2.測量物體質量；3.提高精度，增大量程等。項目分析項目實施1.設計桿秤，確定制作的材料；2.組裝桿秤；3.確定零刻度線、量程和分度值。課堂練習1.如圖所示，桿秤是我國發(fā)明的人類最早的衡器，是我國勞動人民智慧的結晶.小麗在課堂上了解桿秤后，在家里找到一桿除了秤砣生銹變重外，其他均完好的桿秤.用這桿秤測得的物體質量與秤砣生銹變重前測得的物體質量相比()A.偏小

B.不變

C.偏大

D.無法判斷A1.答案：A解析：桿秤使用時相當于杠桿，提紐處為支點，將被稱量物體放入秤盤中，秤盤對桿秤的拉力可看作動力，大小等于秤盤和被稱量物體的重力之和，秤砣對桿秤的拉力為阻力，大小等于秤砣的重力.秤砣生銹變重，阻力變大，由杠桿的平衡條件

可知，動力和動力臂的乘和不變時，若阻力變大，則阻力臂變小，即秤桿標識出的物體的質量變小，因此用這桿秤測得的物體質量與秤砣生銹變重前測得的物體質量相比偏小，故A符合題意.BC4.如圖所示，桿秤