浙教版科学七年级上 第四章 第二节 质量的测量 教学设计

上课时间上课时间浙教版科学七年级上第四章第二节质量的测量教学设计2025年12月任课老师任课老师魏老师教材分析教材分析一、教材分析本节课是浙教版科学七年级上第四章第二节，在学生理解质量概念基础上，学习质量的测量方法。教材通过托盘天平的使用，引导学生规范操作，掌握测量技能，培养实验探究能力。内容衔接质量概念与后续密度学习，是学生形成科学测量方法的重要环节，体现从理论到实践的学科逻辑。核心素养目标分析核心素养目标分析二、核心素养目标分析本节课通过托盘天平的规范操作，引导学生形成质量测量的科学观念，理解测量工具与物理量的关联；在实验误差分析中培养科学推理能力；通过动手测量实践，提升实验操作与问题解决能力；同时养成严谨求实的科学态度，树立规范使用测量工具的责任意识。学习者分析学习者分析三、学习者分析学生已掌握质量的初步概念，理解质量是物体含物质的多少，并在长度测量中学习了基本测量工具的使用方法。七年级学生好奇心强，对动手实验兴趣浓厚，倾向于通过直观操作学习，但注意力易分散，部分学生动手操作能力较弱，依赖教师示范。学生可能遇到的困难包括：托盘天平调节中平衡螺母与游码的使用混淆，读数时忽略游码所对刻度值，操作中易出现左物右码颠倒、手拿砝码等不规范行为，以及对误差产生原因的理解不深入，难以自主设计减小误差的方法。教学资源准备教学资源准备四、教学资源准备教材：每位学生配备浙教版科学七年级上教材，确保access第四章第二节内容。辅助材料：准备托盘天平结构示意图、规范操作步骤图示、常见错误操作对比视频。实验器材：每组配备托盘天平（含镊子）、砝码盒、待测物体（橡皮、小石块），检查砝码无磨损、天平平衡。教室布置：设置分组实验台，每台预留操作空间，确保器材摆放安全规范，便于学生观察与操作。教学过程教学过程同学们，上课！请坐。上节课我们学习了质量的概念，知道质量是物体所含物质的多少，它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。那大家有没有想过，我们平时说的“一个苹果的质量约150克”，这个“150克”是怎么测出来的呢？今天这节课，我们就一起来探究质量的测量工具——托盘天平，学习如何正确使用它来测量物体的质量。（板书课题：质量的测量）

首先，请大家拿出教材翻到第79页，观察图4-22，这就是我们今天要认识的托盘天平。在正式使用之前，我们先来认识一下它的结构。大家看看，天平最下面这个稳固的部分叫什么？（停顿，引导学生观察）对，是底座，它的作用是支撑整个天平。底座上有一个可以调节的小部件，是什么呢？没错，是调节螺母，通常有两个，左右各一个，用来调节天平的平衡。再看上面的部分，有两个托盘，左边这个放我们要测的物体，右边放砝码，所以记住“左物右码”。托盘上方是横梁，横梁上有一根指针，指针正对着下方的分度盘，分度盘上有刻度，我们就是通过指针是否指在分度盘中央来判断天平是否平衡的。横梁右端还有一个可以左右移动的游码，它相当于小砝码，能更精确地测量质量。游码下面的标尺上有刻度，每大格代表多少克呢？请大家看教材第80页，标尺上每大格是0.2克，每小格是0.1克，这个很重要，等下读数要用到。

认识了结构，接下来我们学习如何调节天平。测量前，天平必须处于平衡状态，就像跷跷板两边一样，左边放的东西和右边放的东西质量相等，指针才会指在中间。那怎么调节呢？第一步，将天平放在水平台面上，不能放在倾斜的桌子或摇晃的凳子上，否则会影响测量结果。第二步，将游码移至标尺左端的零刻度线处。大家看，我的游码现在就在零刻度线，对不对？如果游码没归零，测量结果会偏大，因为相当于右盘已经加了一个小砝码。第三步，调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央，或指针左右摆动的幅度相等。调节的时候，如果指针偏向分度盘左侧，说明横梁左端下沉，应该把平衡螺母向右调；如果指针偏向右侧，说明横梁右端下沉，平衡螺母向左调。现在请大家拿出实验台上的托盘天平，按照这三个步骤，先调节天平平衡，遇到问题可以举手问老师。（学生操作，教师巡视指导，纠正错误操作：如游码未归零、调节平衡螺母时手握横梁、指针未指中央就停止调节等）好，大部分同学都调好了，现在你们的天平指针是不是指在分度盘中央了？非常好！

天平调平后，就可以开始测量物体的质量了。我们以测量一块橡皮的质量为例，第一步，将橡皮轻轻放在左盘。注意，要轻拿轻放，不要把托盘摔坏了。第二步，用镊子夹取砝码，按照“先大后小”的原则放在右盘。为什么先夹大的呢？这样可以快速接近物体质量，节省时间。比如，我先夹50g的砝码，发现指针偏向左侧，说明橡皮质量比50g大，再加20g砝码，指针偏向右侧，说明橡皮质量在50g到70g之间，那我就取下20g砝码，换10g的，再观察指针。现在指针偏向左侧，再加5g砝码，指针还是偏左，再加2g砝码，指针终于指在中央了！第三步，如果加减最小砝码（我们这里最小的是2g）指针仍然偏左或偏右，怎么办？这时候就需要移动游码了。刚才指针偏左，说明右盘砝码质量还不够，我就向右移动游码，直到指针指在分度盘中央。大家注意看，游码移动过程中，指针的偏转方向会改变。第四步，读数。物体的质量等于右盘砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值。现在我们算一下：右盘砝码有50g+10g+5g+2g=67g，游码对着的刻度是标尺上的1.4g（指着标尺讲解），所以这块橡皮的质量是67g+1.4g=68.4g。大家读数的时候，视线要与刻度线垂直，不能斜视，否则会读错。

在测量过程中，有几个非常重要的注意事项，大家一定要牢记：第一，砝码要用镊子夹取，不能用手直接拿，因为手上有汗渍和油污，会腐蚀砝码，影响砝码的准确性；第二，潮湿的物体或化学药品不能直接放在托盘里，必须放在烧杯、玻璃皿等容器里测量，否则会腐蚀托盘；第三，加减砝码和移动游码时，要关闭天平，也就是让横梁止动，这样可以保护横梁和刀口，延长天平的使用寿命；第四，测量结束后，要将砝码放回砝码盒，游码移回零刻度线，天平整理好，保持整洁。

现在请大家分组进行实验，每组测量两块橡皮和一个小石块的质量，记录在实验报告单上。注意分工合作，一人操作，一人记录，一人观察指针，其他人监督操作是否规范。如果遇到问题，小组内先讨论解决，解决不了再问老师。（学生分组实验，教师巡视，重点指导游码读数、砝码加减顺序、天平止动操作等，纠正学生错误：如左盘放砝码、右盘放物体；用手拿砝码；读数时斜视；忘记关闭天平就移动游码等）好，现在请各小组汇报一下你们测量的结果。第一组，你们测的橡皮1质量是多少？68.2g？橡皮2呢？69.5g？小石块呢？125.8g？第二组呢？橡皮1是68.5g，橡皮2是69.3g，小石块是126.0g。大家有没有发现，不同小组测量的同一块橡皮质量，数据不完全相同，这是为什么呢？这就是我们接下来要讨论的误差问题。

误差和错误是不一样的。错误是由于操作不规范或读数不正确等原因造成的，比如左物右码、用手拿砝码，这些错误是可以避免的；而误差是测量值与真实值之间的差异，是不可避免的，任何测量都存在误差。那误差是怎么产生的呢？主要有两个原因：一是测量工具本身不够精确，比如天平的砝码可能有轻微磨损，标尺刻度不够均匀；二是测量的人不同，比如读数时视线可能稍微偏斜，或者判断指针是否指在中央时会有主观差异。既然误差不可避免，我们能做的就是想办法减小误差。有什么方法呢？大家讨论一下。（学生讨论）对，多次测量求平均值可以减小误差。比如第一组测的橡皮1是68.2g，第二组是68.5g，第三组是68.3g，那橡皮1的真实质量就更接近这三个数的平均值：(68.2g+68.5g+68.3g)÷3≈68.3g。还有，选择更精密的测量工具，比如用电子天平代替托盘天平，也可以减小误差。另外，规范操作，比如正确调节天平、正确读数，也能减小误差。

再来看第2题：如何用天平测量一杯水的质量？直接把水杯放在天平上测可以吗？不可以，因为水是液体，容易洒出来，而且会腐蚀托盘。正确的方法是：先测空烧杯的质量，记为m1；再把水倒入烧杯中，测出烧杯和水的总质量，记为m2；然后水的质量就是m2-m1。这种测量方法叫“差法”，在测量液体或粉末状物体质量时经常用到。

好了，同学们，这节课我们学习了托盘天平的结构、调节方法、测量步骤以及注意事项，还了解了误差的产生和减小方法。现在谁能总结一下，使用托盘天平测量物体质量的关键步骤是什么？（学生回答：调平、左物右码、加减砝码和移动游码、正确读数）非常好。托盘天平是科学实验中非常重要的测量工具，正确使用它不仅能帮助我们准确测量质量，还能培养我们严谨细致的科学态度。希望大家课后多练习，熟练掌握天平的使用方法，为后续学习密度等知识打下基础。

今天的作业是：1.完成教材第83页“练习与实践”第1、2、3题；2.回家用家里的电子秤（如果有的话）测量一些物体的质量，比如一个鸡蛋、一支铅笔，看看它们的质量大约是多少，下节课分享。好，下课！教学资源拓展教学资源拓展六、教学资源拓展

拓展资源：

1.不同类型测量工具的对比：托盘天平与电子天平的结构差异（电子天平无托盘和砝码，直接数字显示）、精度对比（托盘天平精确到0.1g，电子天平可精确到0.01g）、适用场景（托盘天平适合固体测量，电子天平适合微量物体或液体）。案秤与杆秤的原理（杠杆平衡，案秤通过指针读数，杆秤通过秤砣位置计算），与托盘天平的共性（均利用平衡原理）和区别（无游码，刻度不连续）。

2.质量测量的历史演变：从古代的“权衡”（天平雏形，利用绳子和重物）到近代的机械天平（带刻度盘和游码），再到现代电子天平（传感器技术），体现测量工具随科技发展的进步。

3.特殊物体的质量测量方法：微小物体（如回形针）采用“累积法”，测多个相同物体总质量后求平均值；大物体（如汽车）使用地磅（杠杆原理放大，通过液压传感器显示质量）；液体质量采用“差法”（先测容器质量，再测总质量，相减得液体质量），与教材中测水的方法一致，延伸至其他液体（如油、醋）。

4.误差的深入研究：系统误差（砝码磨损、天平横梁变形）与随机误差（读数时视线偏斜、指针摆动判断差异）的产生原因，减小系统误差的方法（定期校准砝码、更换磨损部件），减小随机误差的方法（多次测量求平均、改进读数技巧）。

5.生活应用案例：超市电子秤的校准（确保测量准确，防止缺斤少两）、厨房秤的量程（适合食材测量，最大量程5kg）、实验室分析天平的使用（防震、防风罩，用于精密化学实验），体现质量测量在生活中的广泛应用。

拓展建议：

1.观察与记录：在家中或超市观察至少3种质量测量工具（如电子秤、厨房秤、杆秤），记录其名称、测量范围（最小刻度和最大量程）、使用方法（如电子秤需去皮、杆秤需挂秤砣），分析它们与托盘天平的异同，形成观察报告。

2.实验设计与操作：设计实验比较托盘天平和电子天平的测量精度。用托盘天平测10枚回形针的质量（记录数据），再用电子天平测同一组回形针的质量，对比两次结果，分析误差产生的原因（如托盘天平读数估读误差、电子天平的传感器精度）。

3.阅读与思考：阅读《科学探索者：物质科学》中“质量的测量”章节，了解国际千克原器的定义（铂铱合金圆柱体）及其意义，思考“为什么测量工具需要统一标准”，撰写200字读后感。

4.生活应用实践：用托盘天平测量家中常见物品的质量（如100粒大米、一支铅笔、一个鸡蛋），计算单个物品的平均质量（如100粒大米总质量为m，则每粒质量为m/100），尝试用累积法测量更微小物体（如订书钉），记录实验步骤和结果。

5.问题探究：针对教材中“左物右码”的规则，设计探究实验：将物体放在右盘、砝码放在左盘，测量结果会怎样？计算测量值与真实值的关系（测量值=砝码质量-游码读数），分析错误操作对结果的影响，总结规范操作的重要性。

6.跨学科联系：结合数学“比例”知识，用杆秤测量物体质量时，若秤砣移至刻度10处平衡，秤砣质量为50g，刻度每1代表10g，则物体质量为多少？通过计算理解杠杆平衡原理与质量测量的关系。

7.创新设计：利用生活中的材料（如木板、绳子、小重物）制作简易天平，测试其测量效果，思考如何改进使其更精确（如增加刻度、调节平衡螺母），培养动手能力和创新思维。重点题型整理重点题型整理1.**简答题**：使用托盘天平前必须调节平衡，请写出调节天平平衡的三个步骤。

**答案**：①将天平放置在水平台面上；②将游码移至标尺左端零刻度线；③调节横梁两端的平衡螺母，使指针指在分度盘中央或左右摆动幅度相等。

2.**操作题**：测量一块橡皮质量时，若右盘砝码为50g、20g、5g，游码示数为1.2g，请写出橡皮的质量及砝码添加顺序。

**答案**：橡皮质量为76.2g；添加顺序为先加50g，再加20g，取下20g换5g，最后移动游码。

3.**读数题**：标尺最大刻度5g，每大格1g，每小格0.1g。游码位置如图所示（实际描述：游码右边缘对齐2.3g刻度），请读出游码示数。

**答案**：游码示数为2.3g。

4.**应用题**：如何用天平测量一杯水的质量？请写出实验步骤。

**答案**：①测空烧杯质量m₁；②将水倒入烧杯测总质量m₂；③水的质量为m₂－m₁。

5.**分析题**：测量时若将物体放右盘、砝码放左盘，游码示数为1.5g，砝码总质量为50g，求物体实际质量。

**答案**：实际质量为50g－1.5g＝48.5g（错误操作导致结果偏小）。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

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