人教版（2024新版）八年級下冊物理第十二章第2節(jié)《跨學科實踐：制作簡易桿秤》教案

第第頁人教版（2024新版）八年級下冊物理第十二章第2節(jié)《跨學科實踐:制作簡易桿秤》教案教學目標物理觀念:在制作簡易桿秤的過程中,加深對杠桿五要素的理解,知道“小小秤砣壓千斤”的道理;了解簡易桿秤的原理和使用方法?？茖W思維:學生通過運用杠桿平衡條件推導驗證桿秤的刻度是均勻的。科學探究:利用杠桿的平衡條件制作簡易桿秤,使用簡易桿秤稱量不同物體的質量。科學態(tài)度與責任:能夠客觀評價自己的作品以及自己在制作簡易桿秤過程中的表現(xiàn),并進行思考和改進;通過制作桿秤了解中國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,以及古代科技文明的發(fā)展,增強文化自信和民族自豪感。教學重難點教學重點:簡易桿秤的制作。教學難點:簡易桿秤零刻度線和刻度的確定。教學準備教師準備:教學課件、桿秤實物。學生準備:筷子、鉤碼、砝碼、細線、小盆、剪刀、美工刀、工字釘、刻度尺、記號筆等。教學過程教學環(huán)節(jié)設計意圖一、項目提出播放視頻“古代秤桿的智慧”。桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種。在我國湖南長沙東郊楚墓出土的文物中,就有它的身影。古時候,人們在生活中買賣商品離不開它。介紹其他桿秤:八兩秤、藥店的秤等。桿秤的制作是即將消失的傳統(tǒng)工藝,為現(xiàn)代生活留下許多豐厚的歷史文化積淀。今天我們來學習制作簡易桿秤,并且利用簡易桿秤來稱量物體的質量。通過播放視頻,導入本課關于“桿秤”的課題,初步了解相關概念二、項目分析(一)展示桿秤實物,同時課件展示桿秤,閱讀課本,了解桿秤的組成及使用方法。學生:桿秤由帶有秤星的秤桿、秤砣、秤盤、提紐等組成。學生:稱量時被稱物體放在秤盤中,移動系秤砣的掛繩使秤桿平衡,根據(jù)掛繩所處的位置就可以讀出被稱物體的質量。教師介紹桿秤讀數(shù)的方法,學生稱量物體的質量,并且讀數(shù)。(二)分組討論:要制作簡易桿秤需要考慮的幾個關鍵問題。1.根據(jù)桿秤的結構,列出制作桿秤需要哪些材料,分別代表桿秤的哪個結構?筷子——秤桿鉤碼——秤砣細線——提紐 小盆——秤盤記號筆、小刀、刻度尺、質量不同的砝碼——標記刻度2.如何確定桿秤的零刻度(定盤星)?用細線系一個20g的鉤碼,作為秤砣。提起提紐,調整秤砣的位置;當秤桿達到平衡時,細線所在的位置就是秤的零刻度線(O),也就是平衡點。用記號筆在這里做一個記號。這一步驟決定秤的制作精確度。了解桿秤的組成部分以及稱量方法,為順利制作簡易桿秤打好基礎3.如何確定出桿秤上的其他刻度?找到桿秤的零刻度線后,在秤盤中放100g砝碼,移動系秤砣(鉤碼)的掛繩使桿秤平衡,用記號筆標記掛繩的位置,在相鄰刻度線之間進行均分,分成10格(或5格),就可以得到每一格表示的質量(分度值)。4.桿秤上的刻度是否均勻(課件進行展示)?選桿秤上提紐處O點為支點,A為秤盤懸掛點,C為桿秤重心點,B為零刻度線,在這個位置上,掛上秤砣,不在秤盤中放物體時,桿秤正好平衡,由杠桿的平衡條件得G盤×OA=G砣×OB+G桿×OC①;將重物放在秤盤內,移動秤砣至D點杠桿平衡,由杠桿平衡條件得(G盤+G)×OA=G砣×OD+G桿×OC②;②-①得G×OA=G砣×BD,G=G砣OA×BD,G=mg,所以m=m砣OA×BD,m砣加深對杠桿平衡條件的理解,從理論上推導桿秤的刻度是均勻的三、項目實施制作過程:(一)制作1.取一根筷子當作秤桿。2.用小盆當作秤盤,在小盆邊緣用工字釘均勻扎三個小孔,用細線拴好并吊起。3.在秤桿一端刻一槽A,距離槽A稍近處再刻一槽B。4.把小盆掛在槽A處作為秤盤,在槽B處系一根細線作為提紐。5.取一個20g的鉤碼拴上細線作為秤砣。(二)刻度1.秤盤(不放物體)、秤砣分別位于提紐的兩側,用提紐提起秤桿,調節(jié)秤砣的位置,使秤桿水平平衡,標記(或刻下)所在的位置,就是桿秤的零刻度線(定盤星)。2.在秤盤放入50g的砝碼,手提提紐,調節(jié)秤砣的位置,使秤桿再次水平平衡,標記(或刻下)秤砣所在的位置,此處為50g所在的位置。3.在秤盤放入100g的砝碼,手提提紐,調節(jié)秤砣的位置,使秤桿再次水平平衡,標記(或刻下)秤砣所在的位置,此處為100g所在的位置?！谙噜徔潭染€之間進行均分,就可以得到每一格表示的質量。學生分組制作簡易桿秤,小組之間相互合作,教師巡視指導,并拍照。通過分組制作簡易桿秤,培養(yǎng)動手操作能力、合作探究意識四、展示交流1.各小組展示制作的簡易桿秤,用制作好的簡易桿秤稱量砝碼的質量,看看是否標準,如果不標準,想想問題出在哪里,怎樣進行調整糾正。教師進行評價。2.通過觀察各小組制作的桿秤,你能發(fā)現(xiàn)什么?各小組進行討論交流。小組1:不同提紐的桿秤,秤盤的位置相同,相同刻度的間距不同,提繩位置不同,稱量范圍不同。小組2:提繩離秤盤近,稱量范圍大;提繩離秤盤遠,稱量范圍小。小組3:增加桿秤的長度,可以增加它的測量范圍和精度。小組4:增加秤砣的質量,也可以增加它的量程?！處熆偨Y:桿秤的文化內容豐富,它象征公平公正,是天地良心的標尺,人們常說天地間有桿秤,就是說公道自在人心的意思。隨著時代發(fā)展,和電子秤的普及,桿秤逐漸淡出商品交易市場,但它承載著中華民族數(shù)千年的歷史,是中國文化的典型符號之一。對制作過程及制作成果及時進行反思,不斷改進通過了解桿秤的發(fā)展歷史,增強文化自信和民族自豪感板書設計第2節(jié)跨學科實踐:制作簡易桿秤一、項目提出:制作簡易桿秤二、項目分析1.結構:筷子——秤桿鉤碼——秤砣細線——提紐小盆——秤盤2.零刻度線和刻度的確定3.桿秤上的刻度是均勻的三、項目實施1.制作2.刻度四、展示交流作業(yè)設計1.優(yōu)化你所制作的簡易桿秤,嘗試提高稱量的精度,學有余力的學生可以嘗試制作雙測量范圍的桿秤。2.請對古今稱質量的工具進行調查,并從制作、使用、精度等方面進行匯總和比較,寫成科學小論文,并與同學們進行交流。教學反思通過桿秤的制作,學生不僅經歷了完整的制作過程、研究了桿秤上的科學,而且體驗到制作帶來的成就和快樂。在杠桿這種簡單機械上,包含著很多細節(jié)的處理。課堂上以桿秤制作為載體,使學生理解杠桿平衡條件、力與力臂、如何確定刻度、刻度是否均勻、如何增大測量范圍,如何提高精度等問題,進而運用杠桿平衡原理制作簡易桿秤,解決生活問題,學以致用。通過桿秤的制作和使用,讓學生們深刻理解桿秤包含的物理知識和制作過程,明白一個產品的生產必須經過設計、制作、測試、再制作、再測試的過程,使學生們對真實桿秤的構造有了更深刻的認識。經歷學習過程,讓思維得以