第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械第2節(jié)

跨學(xué)科實(shí)踐制作簡(jiǎn)易桿秤物理觀(guān)念1.了解杠桿原理，會(huì)用杠桿原理解釋簡(jiǎn)單的機(jī)械，能夠運(yùn)用杠桿原理制作桿秤；2.能通過(guò)秤桿在不同情形時(shí)的狀態(tài)分析秤桿受力情況；3.能夠進(jìn)行秤桿刻度標(biāo)記及影響因素分析?？茖W(xué)思維能將桿秤轉(zhuǎn)化為杠桿模型，并對(duì)秤桿進(jìn)行刻度標(biāo)記。重點(diǎn)難點(diǎn)科學(xué)探究能基于秤桿標(biāo)記刻度分析并驗(yàn)證下一刻度線(xiàn)的位置，并進(jìn)行解釋?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任學(xué)生通過(guò)制作桿秤了解中國(guó)優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，以及古代科技文明的發(fā)展，增強(qiáng)文化自信和名族自豪感。托盤(pán)天平的原理是什么？除了托盤(pán)天平還有什么儀器也是利用杠桿平衡條件測(cè)量物體質(zhì)量的？人們常說(shuō)，做決策前要思考周到，權(quán)衡再三?！皺?quán)衡”是動(dòng)詞，但是在古代“權(quán)衡”一詞是名詞，指桿秤，權(quán)是秤碗，衡是秤桿?！皺?quán)衡”桿秤稱(chēng)量質(zhì)量的儀器演變稱(chēng)量瓶桿秤桿秤臺(tái)稱(chēng)任務(wù)一、認(rèn)識(shí)桿秤1.認(rèn)識(shí)桿秤的結(jié)構(gòu)思考各結(jié)構(gòu)和杠桿五要素的關(guān)聯(lián)。思考桿秤是秤的一種，是利用杠桿原理來(lái)稱(chēng)質(zhì)量的簡(jiǎn)易衡器，由木制的帶有秤星的秤桿、秤碗、提紐、秤鉤(秤盤(pán))等組成。任務(wù)一、認(rèn)識(shí)桿秤2.了解桿秤的歷史3.知道桿秤的原理(1)杠桿原理：桿秤的制作基于杠桿原理，即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。在桿秤中，阻力為秤盤(pán)和被測(cè)物對(duì)稱(chēng)桿的拉力，動(dòng)力為秤碗被測(cè)物，通過(guò)調(diào)整秤碗的位置使秤桿保持水平平衡，從而測(cè)量出被測(cè)物的質(zhì)量。(2)①不放物體時(shí)，找定盤(pán)星(零刻度線(xiàn))：G盤(pán)×LOA=G砣×L0B+G桿×L0C……①任務(wù)一、認(rèn)識(shí)桿秤②標(biāo)刻度線(xiàn)：將重物G置于秤盤(pán)內(nèi)(秤盤(pán)對(duì)秤桿增大的拉力F=G)，移動(dòng)秤至D點(diǎn)桿秤平衡。由杠桿平衡條件得到(G盤(pán)+G)×LOA=G砣×LOD+G桿×L0C……②②-①得：G×LOA=G砣×LBD任務(wù)一、認(rèn)識(shí)桿秤4.桿秤上的刻度是均勻的。在

中，LBD表示秤砣懸掛點(diǎn)到定盤(pán)星的距離，m砣為秤砣質(zhì)量。更換物體m時(shí)，LOA不變，m砣不變，則m與LBD成正比，所以桿秤上的刻度是均勻的。任務(wù)二、準(zhǔn)備材料秤桿：可以使用一次性筷子或粗細(xì)均勻的長(zhǎng)木棍等類(lèi)似的直長(zhǎng)物體。秤盤(pán)：小紙盤(pán)或蓋子等平坦的輕質(zhì)盤(pán)子。秤：石頭或六角螺母等重物，重量可根據(jù)需要調(diào)整。細(xì)線(xiàn)或棉線(xiàn)：用于系秤盤(pán)、秤碗和提紐。任務(wù)二、準(zhǔn)備材料工具：剪刀、工字釘(或大頭針)、筆、刻度尺、鉆孔工具(如釘子或電鉆，如果需要在秤桿上鉆孔的話(huà))。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量：5克、10克、15克、20克的砝碼，用于校準(zhǔn)刻度。任務(wù)三、制作桿秤依照教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作桿秤。1.在筷子的一端刻一個(gè)槽A(或打孔A)，在距離槽A稍近處再刻一個(gè)槽B(或打孔B)。2.在小紙盤(pán)上打孔，系好三條一樣長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，固定在Ａ處。在B處系一個(gè)細(xì)線(xiàn)作為提紐。3.將螺母用線(xiàn)系好作為秤碗。任務(wù)三、制作桿秤依照教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作桿秤。4.找到“0”刻度：手拿提紐，調(diào)節(jié)秤碗位置，直到秤桿水平平衡。此時(shí)，秤的位置即為0刻度，用筆在秤桿上標(biāo)記此位置。5.標(biāo)出其他稱(chēng)量刻度，在秤盤(pán)里放入已知質(zhì)量的砝碼(如5克)，調(diào)節(jié)秤碗位置直到秤桿再次水平平衡，并在秤桿上標(biāo)上5克刻度。重復(fù)上述步驟，依次放入10克、15克、20克砝碼，并在秤桿上標(biāo)上相應(yīng)刻度。在0~5克、5~10克、10~15克、15~20克之間各分10等分，以提高桿秤的準(zhǔn)確度。任務(wù)三、制作桿秤依照教材所提供的方法和步驟，動(dòng)手制作桿秤。6.交流、展示