师:同学们,这节课我们学习“有趣的托盘天平奇妙之旅”。通过这节课,我们将了解利用托盘天平测量物体质量的几种方法,以及托盘天平中小小游码的作用和结构,欣赏它工艺设计的奇妙之处。

  大家看,这台托盘天平两边都放了质量为20克的砝码,放之前天平已调平衡,现在还是平衡的。我们可以利用天平衡时两边质量相等这个特点来测出物体的质量。如果不知这边物体的质量,往另一边加已知质量的物体,当天平衡时,就能知道这边物体的质量。我们知道用天平测量质量是把物体放在左盘,砝码放在右盘。那如果放反了,能不能测出物体的质量呢?答案是可以的,因为天平衡时两边的质量始终是相等的。

  现在,我们把一个物体放在右盘,看,右盘质量增大而下沉,左盘翘起来了。得往左边加法码,拿一个10克的试试。变成左盘下沉,这说明了什么?说明左边的质量大于右边的质量。接下来要使天平衡,你可以怎么做呢?我们来看小狮子小影的说法。

  生:我知道,我只要把左盘的砝码拿下来,换个质量更小的就可以了。如果换了后天平衡,那这个物体的质量就等于换上去的砝码的质量。

  师:再看小华的方法又是什么呢?

  生:我不用换左边的砝码,现在是右盘比左盘轻,我可以往右盘加法码,使天平衡,如果天平衡,那么物体质量就等于左盘砝码质量,减去右盘加的砝码质量。

  师:嗯,两位同学,他们都是利用了天平衡时两边质量相等这个特点,把这条不等式变成等式。小影的做法是把左边变小,小华的方法是把右边变大。我们来先试一下小影的方法,把左边的砝码换一个质量更小的。现在我们只能拿质量最小的5克砝码。

  发现右盘下沉,说明加的砝码的质量太小了,但是我们没有一个更大的砝码可以换了,因为大一点的砝码就是刚才取下来的10克砝码。

  再来看小华的方法是往右盘加法码,我们也用5克的试试。

  右盘下沉说明加的砝码质量太大了,同样我们没有质量更小的砝码可以换了,怎么办呢?是不是没有方法可以测出物体的质量了呢?我们知道如果按左物右码测量,物体质量增减到最小砝码还不能使天平衡,可以移动游码使天平衡,那现在能不能也是这样呢?注意看等下我移动游码的时候,天平的指针的偏转角度如何变化。

  好,现在指针指在分度盘中间天平衡了,游码对应的刻度是3克,为什么右移游码就能够使天平平衡?刚才右盘是翘起来的,右移游码天平恢复平衡,就好像往右盘加了砝码一样,所以右移游码相当于往右盘加砝码。是不是真的呢?我们可以通过实验怎么去验证。先把两边的物体取下,把游码移到0刻度位置,天平重新平衡。现在我把游码移到某位置,如1克放手后,天平还能否平衡?天平不能平衡,右盘下沉,就好像往右盘加了砝码一样,但是现在托盘上什么都没有啊。

  所以右移游码确实好像相当于往右盘加法码,那是相当于加了质量为多少的砝码呢?现在游码对应的刻度是1克,那是不是相当于往右盘加了1克的砝码呢?我们怎么通过实验去验证呢?如果右盘相当于现在有1克的砝码,那么我们也可以往左盘放1克的砝码,看看天平能否平衡。老师这里有1克、2克的小砝码,先拿一个1克的砝码放到左盘看看。

  咦,天平真的平衡了,这说明游码移到1克的位置确实相当于往右边加1克的小砝码。接下来我们看如果把游码移到其他位置,是不是也相当于往右盘加质量等于对应刻度值的砝码呢?我们移到2克位置看看,往左盘再加1克的砝码,天平仍能平衡,移远一点到4克的位置,往左盘加2克的砝码,共4克,看,天平仍然能平衡。通过刚才的几个实验我们可以发现,游码右移确实相当于往右盘加质量,等于游码对应刻度值的小砝码。回到刚才的问题,刚才游码移到3克的时候,天平刚好能平衡,也就是相当于往右盘加了3克的砝码。天平衡时两边质量相等,那么现在右盘的质量为右边物体的质量,加上游码右移相当于往右盘加的3克砝码的质量,等于左盘10克砝码的质量,这样我们就可以算出物体的质量为7克,用电子秤检验下是不是正确。

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《8年级下册物理 第6章 有趣的托盘天平——奇妙的游码 逐字稿-3,104字 第5版》.docx
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