跨学科实践：制作简易杆秤2025-2026学年人教版物理八年级下学期

物理八年级下册•人教版第十二章

简单机械第2节制作简易杆秤学习目标1了解杆秤的结构，知道杆秤的测量原理，能运用杠杆平衡条件分析杆秤称量物体质量的过程。2经历从天平到杆秤的思维演变过程，发展模型建构和推理能力。能通过设计、制作、调试、优化的完整流程，提升解决工程实践问题的系统性思维。3通过设计与制作简易杆秤的实践活动，发展动手操作能力、合作交流能力以及发现问题并自主解决问题的能力。能完成作品的测试与评估。新课导入在实验室通常使用天平称量物体的质量。若要使用天平称量质量较大的物体，会不会很不方便?第2节制作简易杆秤一、项目提出一、项目提出--从天平到杆秤“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就在使用杆秤作为称量工具，直至今日我们仍然在使用......运用所学知识，你能否制作一个简易杆秤？一、项目提出--从天平到杆秤认识杆秤（1）杆秤的结构：杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣(砝码)、秤盘、提纽等组成。（2）杆秤的使用：称量时将被称物体放在秤盘中，将秤砣拨至合适的位置使杆秤水平静止后，对应的刻度值即为被称物体的质量。提纽秤杆秤盘秤砣第2节制作简易杆秤二、项目分析二、项目分析--杆秤如何工作？1.建立模型

能否把杆秤简化为一个杠杆模型？指出它的支点、动力、阻力分别是什么？思考：水平平衡时：支点(O)：提纽；动力的大小🟰秤砣的重力；阻力的大小🟰物体重力+秤盘重力动力臂：提扭到秤砣挂钩的距离阻力臂：提纽到秤盘挂钩的距离根据杠杆平衡条件，平衡时有：

。二、项目分析--杆秤如何工作？2.原理分析当被称物体质量增大（G物增大）时，为了保持平衡，秤砣需要向

（选填“靠近”或“远离”）的方向移动，即增大

。因为G砣和G盘是固定的，所以物体的质量m物与秤砣移动的距离l砣成

。因此，杆秤的刻度线是

（选填“均匀”或“不均匀”）分布的。三、项目分析--设计制作的关键问题（1）材料选择②推荐材料秤杆：筷子，质地坚硬，粗细均匀，适合做支撑。秤盘：纸杯，重量轻，有一定深度，方便悬挂。秤砣：20g钩码其它：100g砝码、细线若干、记号笔、刻度尺①材料选择原则常见且容易获取硬度适中方便刻槽便于标记刻度线二、项目分析（2）结构设计根据设计的量程、秤砣的质量以及杠杆平衡条件。提纽和秤盘应该固定在秤杆上大约哪个区域？为什么这样设计？阻力作用点，阻力F2​大小=被称物体的重力大小提纽：在秤盘和定盘星之间，靠近秤盘，通过试挂重物+杠杆平衡反复微调确定。（相当于杠杆的支点O）秤盘：固定在杆的最前端。二、项目分析（3）如何确定杆秤的零刻度线位置及各刻度线?①秤盘零刻度（定盘星）：空载时，秤砣使杆平衡的位置。②100g刻度线：在秤盘内放入一个质量为100g的已知物体（如砝码），再次调节秤砣位置使秤杆水平平衡，此时秤砣悬挂点就是100g刻度线位置。③1g，2g，3g……99g刻度线：用刻度尺测量出“0”点和“100g”点之间的距离，然后将这段距离平均分成100等份，每一小格就代表1g。这种方法叫等分刻度法。五、课堂总结制作简易杆秤杠杆平衡条件F1l1=F2l2设计过程工作原理根据杆秤的结构需求，分析并确定杆秤的材料选取，及关键制作步骤。制作步骤从材料选择、组装、调试到刻度标定的全过程，提升实践操作技能。展示交流与拓展练习与应用1、如图所示，杆秤秤砣的质量为0.1kg，杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m、0.2m，则被测物的质量为

kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值

被测物的真实质量值（选填“小于”“等于”或“大于”）。练习与应用2、杆秤曾是主要的度量工具，同时它还承载着公平公正的象征意义。某科技小组的同学用轻质细杆制作了一个杆秤，如图所示，AB=5cm，AD=55cm，秤砣的质量为0.5kg。使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D

点。秤杆和秤钩的质量忽略不计。下列说法正确的是（）A．杆秤的实质是省力杠杆B．杆秤D

点应标定出刻度值为5.5kgC．如果要增大杆秤的量程可将提纽B向A点移动D．如果秤砣磨损一部分，用它称得的物体质量小于物体的实际质量

练习与应用3、立夏时节，有地方的民俗是给小孩称体重。如图所示，小孩和篮子的总质量为15kg，使用O点的提纽称量，调整秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡（忽略绳重和杆重），此时OA=4cm，OC=12c