第十二章

簡單機械第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤項目導引圖12-2-1

如圖12-2-1所示，桿秤由秤桿、秤砣、秤盤（鉤）、提紐組成。秤砣也叫“權”，秤桿稱作“衡”，“權衡輕重”這個詞，就是由此而來的；提紐叫作“秤毫”，它的意思是提醒人們在稱東西時要明察秋毫，不得缺斤少兩。秤桿上的第一顆星叫作“定盤星”，其位置是空載時秤砣與秤鉤（盤）使秤桿水平平衡時秤砣的懸點，相當于桿秤的零刻度線。制作桿秤的關鍵是選準定盤星，選準了定盤星的桿秤就是一把好秤。

第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤項目分析圖12-2-21.桿秤制作原理

________________________①圖12-2-2

圖12-2-22.桿秤制作的關鍵問題（1）如何確定提紐和秤盤的位置？______________________________________（2）如何確定零刻度線（定盤星）的位置？_______________________________________（3）如何校準刻度？_______________________________________（1）如何確定提紐和秤盤的位置？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）如何確定零刻度線（定盤星）的位置？________________________________________________________________________________________________________________________________確定零刻度線的位置：空載時，提起提紐，調整秤砣位置，直到秤砣與秤盤使秤桿水平平衡，此時秤砣懸點即為零刻度線（定盤星）的位置。確定提紐和秤盤的位置：秤盤懸點位置應在秤桿一側端點附近，提紐懸點要適當靠近秤盤懸點，具體要根據秤桿長度和實際需要進行設置。若要便桿秤靈敏度高些，則須使兩懸點間距遠些；若要便桿秤量程大些，則須使兩懸點間距近些。（3）如何校準刻度？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤項目實施1.材料選擇：____略2.制作步驟（2）制作秤盤：_____________________________________________________________________________________________________________

若使用蛋糕紙盤（或塑料碗）作秤盤，則用工字釘在紙盤邊緣均勻地扎3個孔，確保能夠穩定地固定細線并掛在秤桿上。（3）制作秤砣：____________________________________________________________________________________________________

找一塊重物作為秤砣，如小石塊或螺母。

用細線一端系住秤砣，另一端系成環狀，便于調節位置。（4）固定秤盤和提紐：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

在秤桿上選擇適當的位置，用剪刀或鋸條刻出兩個淺槽（或使用工字釘打孔），一個用于系秤盤，另一個用于系提紐。

將秤盤用細線系好，掛在秤桿靠外側的淺槽上，在另一個淺槽上系上提紐。（5）校準刻度：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.實踐應用：用你制作的桿秤測量身邊小物品（如文件袋、物理課本等）的質量，并設計表格記錄數據。第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤展示交流將你制作的桿秤向同學們展示，并進行討論與交流。1.哪些因素會影響“零刻線”的位置？影響“零刻線”位置的因素：秤盤質量、秤桿質量、提紐位置、秤砣質量。2.寫出標注桿秤刻度的原理公式，并說明桿秤上的刻度線為什么是均勻。

5.在傳統工藝中，實際制作桿秤時，并非將秤桿做成各處大小相同的直桿，而是頭粗尾細。你認為這樣做的好處是什么？這對秤桿上的刻度標記有影響嗎？為什么？好處：①使秤桿重心偏向粗端，使零刻度線更靠近提紐，由此獲得較大的量程；②頭部較粗可以增加秤桿的強度，使其在稱量較大質量時不易變形；③尾部較細則減少了材料的使用，使得整個秤桿更加輕便。提紐到秤砣之間水平距離與桿秤的重力無關，因此秤桿的形狀不影響其刻度的標記。第2節

跨學科實踐：制作簡易桿秤拓展應用

圖12-2-3圖12-2-3

【答案】AD圖12-2-4

體）。另外找一個重物作為秤砣，通過調節秤砣在硬棒上懸掛的位置，可使硬棒（杠桿）處于水平平衡。以下是小明測量某種待測液體密度時的部分實驗步驟，請你將相應的實驗步驟補充完整。

圖12-2-4（2）將適量的水注入小桶中，在桶壁上標記水面位置；移動秤砣到某一位置，使杠桿再次處于水平平衡，測量并記錄_________。（3）將小桶內的水全部倒出________。

圖12-2-4（2）將適量的水注入小桶中，在桶壁上標記水面位置；移動秤砣到某一位置，使杠桿再次處于水平平衡，測量并記錄____________________________。

（3）將小桶內的水全部倒出____________________________________________________________________________________________________________。

圖12-2-53.圖12-2-5甲是用大桿秤稱量小孩質量的情景，為我們展示了一家人其樂融融的溫馨場面。

（2）一般桿秤有兩個提紐，如圖12-2-5乙所示，請分析說明這兩個提紐的作用及其優缺點。圖12-2-5

秤桿越長，量程就越大。圖12-2-5（2）一般桿秤有兩個提紐，如圖12-2-5乙所示，請分析說明這兩個提紐的作用及其優缺點。提紐作用：桿秤的雙提紐用于稱量不同質量級別的物體，稱量較重的物體時用離秤鉤位置較近的提紐，稱較輕的物體時用離秤鉤較遠的提紐。提紐距秤鉤遠近的優缺點如下表所示。提紐到杠鉤的距離較遠較近優點最大稱重能力較大：秤鉤的力臂較短，秤砣的最大力臂較長，這樣可以稱量的最大質量較大精度較高：秤鉤的力臂較長，稱量同一物體時秤砣到零刻度線的距離相對較大，稱量的精度較高操作方便：稱量某個物體時，秤砣的力臂相對較短，操作起來更加靈活方便刻度清晰：