第2节 跨学科实践:制作简易杆秤
项目提出:
天平可以称量物体的质量,不知道你想过没有,要使用天平测量质量较大的物体(比如100 kg的物体),是不是很不方便 “秤砣虽小压千斤”,我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识,你也能制作一个简易杆秤。
项目一:认识杆秤的原理
杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲)。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起提纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。杆秤的工作原理是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
项目二:制作杆秤
小明用一根粗细均匀的轻质细杆制成了如图乙所示的杆秤,提纽固定在D点,托盘挂在C点,不放重物,提起提纽,秤砣移至E点时,杆秤在水平位置平衡,将E点记为零刻度线。
(1)杆秤E点右边的刻度应是 均匀 (选填“均匀”或“非均匀”)的;
(2)若用久了的杆秤的秤砣有一定的磨损,用其称量物体时测量值将 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)若托盘下方挂着类似吸铁石的物体,则称量时杆秤显示的质量将 偏大 (选填“偏大”“相同”或“偏小”)。
(4)经测试发现:这个杆秤能称物体的最大质量太小,要扩大它的量程,D、F两个提纽(如图丙),使用 F 提纽称量的范围更大,还可以采取的方法是 将托盘悬挂点C处挂钩适当向右移(或换质量更大的秤砣) (写出一种即可)。
项目三:制作杆秤密度计(拓展应用)
【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图丁),将此时秤砣的悬挂点A标记为“ ”刻度。
③杯中加水200 cm3至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度(单位g/cm3)。
④以A、B两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(1)步骤②中“ ”为“ 0 ”刻度。
(2)在杯中加水,秤杆出现左低右高现象(如图戊),要调至水平位置平衡,秤砣应往 右 侧移动。
【产品检验】
方法一:用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
方法二:根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验:
(3)小科测量图丁中的数据有:OC=10 cm、OA=5 cm、OD=55 cm、秤砣的质量为100 g,计算该杆秤D点应标注的密度值为 2.5 g/cm3。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 A、C 。
A.减小秤砣的质量
B.减少加入杯中的液体体积
C.把秤纽位置往远离杯子(秤钩)一侧移动
D.换用更细的秤杆第2节 跨学科实践:制作简易杆秤
项目提出:
天平可以称量物体的质量,不知道你想过没有,要使用天平测量质量较大的物体(比如100 kg的物体),是不是很不方便 “秤砣虽小压千斤”,我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识,你也能制作一个简易杆秤。
项目一:认识杆秤的原理
杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲)。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起提纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。杆秤的工作原理是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
项目二:制作杆秤
小明用一根粗细均匀的轻质细杆制成了如图乙所示的杆秤,提纽固定在D点,托盘挂在C点,不放重物,提起提纽,秤砣移至E点时,杆秤在水平位置平衡,将E点记为零刻度线。
(1)杆秤E点右边的刻度应是 (选填“均匀”或“非均匀”)的;
(2)若用久了的杆秤的秤砣有一定的磨损,用其称量物体时测量值将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)若托盘下方挂着类似吸铁石的物体,则称量时杆秤显示的质量将 (选填“偏大”“相同”或“偏小”)。
(4)经测试发现:这个杆秤能称物体的最大质量太小,要扩大它的量程,D、F两个提纽(如图丙),使用 提纽称量的范围更大,还可以采取的方法是 (写出一种即可)。
项目三:制作杆秤密度计(拓展应用)
【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图丁),将此时秤砣的悬挂点A标记为“ ”刻度。
③杯中加水200 cm3至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度(单位g/cm3)。
④以A、B两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(1)步骤②中“ ”为“ ”刻度。
(2)在杯中加水,秤杆出现左低右高现象(如图戊),要调至水平位置平衡,秤砣应往 侧移动。
【产品检验】
方法一:用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
方法二:根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验:
(3)小科测量图丁中的数据有:OC=10 cm、OA=5 cm、OD=55 cm、秤砣的质量为100 g,计算该杆秤D点应标注的密度值为 g/cm3。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 。
A.减小秤砣的质量
B.减少加入杯中的液体体积
C.把秤纽位置往远离杯子(秤钩)一侧移动
D.换用更细的秤杆
