跨学科实践制作简易杆秤课件-人教版物理八年级下册

素养分层评价课标知识导学项目式学习单第十二章简单机械第2节跨学科实践：制作简易杆秤一、课标要求了解杆秤的工作原理,掌握杆秤的使用方法;通过自制杆秤,培养观察能力、动手能力和创新能力,会运用物理知识解决生活问题,提高实践能力。二、学以致用杆秤是我国民间的一种传统称量工具。如图所示,使用时将待测物体挂在秤钩A上,用手拎住提纽B或C(相当于支点),秤砣D在秤杆E上移动,当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读数。(1)从物理知识的角度来看,杆秤是一种测量

的工具。

(2)根据杠杆的平衡条件分析,使用杆秤称量过程中,当从提纽B换到提纽C时,杆秤的最大称量值将

(填“变大”“变小”或“不变”)。

项目主题:经历自制杆秤的探究过程,基本掌握

的平衡条件。材料选择:砂纸、一次性筷子、铁皮、细绳、螺母(5g)、砝码(20g)、刻度尺、记号笔等。备注:其他类似材料也可以。项目实施:1.制作秤盘:将铁皮剪成圆形,并在边缘打三个小孔,用细绳穿过小孔并绑好。(注意避免受伤)2.制作秤杆:选取一根一次性筷子,用砂纸打磨光滑;在筷子的一端钻上一个洞A,在距离洞A稍近处再钻上一个洞B。在洞A处挂上秤盘,在洞B处系一根细绳作为提纽。(正确的提纽位置应是手提住提纽时,秤盘的一边沉下去,秤杆的另一边翘起。若始终是秤盘一边翘起,则要在秤盘底部加上重物,使其沉下去)3.制作秤砣:用细绳系一个5g的螺母,作为秤砣。4.找出零刻度线:在秤盘上不放物体,手提住提纽,移动秤砣,使秤杆水平平衡;用记号笔标记此时秤砣细绳的位置,记为零刻度线O。5.刻度标定:在秤盘中放上20g的砝码,调节秤砣的位置使秤杆水平平衡;用记号笔标记此时秤砣细绳在秤杆上的位置,记为20g。在零刻度线O到20g位置之间均匀地画上19条刻度线,每一格就表示1g。6.校准杆秤:杆秤刻度标定后,应用标准秤进行校准,以确保准确性。展示交流:1.在立夏时节,有的地方会用杆秤给孩子称体重,希冀孩子健康成长,俗称“立夏称人”。如图所示,小孩和篮子的总质量为12kg,调节秤砣的位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时lOA=9cm,lOB=36cm。下列说法不正确的是(

)。A.该杆秤的悬挂点O是称量时的支点B.该秤砣的质量为4kgC.要使该杆秤的称量范围变大,应该换用质量更大的秤砣D.若称质量更大的孩子,则当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点右侧B2.杆秤是我国传统的称量工具。如图所示,手提在提纽A上,杆秤在水平位置平衡;若用该杆秤称量质量更大的物体,则下列操作可以使杆秤仍在水平位置平衡的是(

)。A.手提提纽A,秤砣往右移B.手提提纽A,秤砣不移动C.手提提纽B,秤砣往左移D.手提提纽B,秤砣不移动A3.春节期间,小明和父母回到老家探亲。在农村的集市上,一把杆秤引起了小明的兴趣,于是他制作了一把简易杆秤,并进行了以下探究。

(1)小明认为杆秤相当于

(填简单机械名称)。人们用杆秤来测量物体的

。

杠杆质量(2)小明制作的简易杆秤的示意图如图所示,其中

(填“A”“B”或“O”)点相当于支点。设AO的长度为l1,BO的长度为l2,挂在秤钩下的物体质量为m1,秤砣的质量为m2。根据杠杆的平衡条件,应满足关系式:

(用g及以上物理量表示)。(3)为确保对买卖双方公平,读数前秤杆应在

方向保持静止。

m1gl1=m2gl2水平O4.某同学制作的杆秤的示意图如下。此杆秤最大可称量10kg的物体,秤砣最远可移至位置E。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度已标注,g取10N/kg。(1)求秤砣的质量。解:(1)由杠杆的平衡条件可得Fmax·lAB=G砣·lBE,则10kg×10N/kg×0.02m=G砣×0.5m,解得G砣=4N,则m砣=0.4kg。(2)求提起位置C处的提纽称一袋质量为2kg的荔枝时,秤砣的位置D与位置C处提纽之间的距离。(2)m荔=2kg,则G荔=m荔g=2kg×10N/kg=20N,由杠杆的平衡条件得20N×0.05m=4N×lCD,解得lCD=0.25m。5.某跨学科实践小组的同学们设计了测量气球在空气中所受浮力的实验。(1)实验步骤①如图甲所示,用细线穿过自制标尺的O点并悬挂,使标尺处于水平平衡状态,其中标尺的分度值为1mm(图中毫米刻度线没有画出)。甲

乙②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球固定悬挂在标尺左端距O点为l０的位置;在标尺右端对称位置悬挂小桶,往桶内装入适量细沙,使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G,则篮球和气球(含气针)的总重力为

(用物理量符号表示)。③把气针插入篮球的气门内,气球随即膨胀,如图乙所示,标尺的

(填“左”或“右”)端向下发生倾斜,原因是

.

。G右甲

乙左端的气球受到了向上的浮力,导致杠杆左端受到的动力变小,动力与动力臂的乘积变小,小于右端阻力与阻力臂的乘积④测量膨胀气球受到的浮力大小。方法一:在不改变小桶悬挂位置的情况下,

(填“向小桶内添加”或“从小桶内取出”)重力为G0的细沙,使标尺重新处于水平平衡状态,则膨胀气球受到的浮力大小为

(用物理量符号表示)。

方法二:保持小桶和细沙总重力为G,移动小桶悬挂的位置,使标尺重新处于水平平衡状态,此时小桶悬挂位置与O点的距离为l,则膨胀气球受到的浮力大小为

(用物理量符号表示)。

从小桶内取出G0

(2)实验评估若用钩码替换图甲中的小桶和桶内细沙,为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小,则采用步骤④中的方法

更合理,理由是