小小發明家系列課講義電子學模塊第五講：電子秤一、課程目標知識學習目標：1.重點了解什么是質量：物體所含物質的多少稱為質量；2.重點掌握電子秤的工作原理壓力傳感器感受物體對秤面的壓力的大小并將其轉化為電信號，經過“大腦”核心板處理后顯示出質量數值。3.一般了解質量單位；4.一般了解稱重工具的量程和精度探究學習目標：1.通“輕重小球的實驗讓學生認識“眼見不一定為實養成實事求是的科學態度2.通過“超重和超輕物體稱量”的游戲加實驗使學生學會等效替代的邏輯思維3.通過電子秤的稱重實驗了解電子秤的稱重原理及使用規范，養成良好的實驗習慣火星盒子制作目標：1.觀察和認識電子秤的組成部分和主要元器件；2.在教師指導下，動手組裝完成電子秤；3.學會電子秤的使用方法，并了解電子秤在生活中的應用。二、課堂組織形式1.設計互動參與游戲2.組織開放式問題討論3.問答式課堂互動4.融入趣味故事講解5.設計互動探究實驗6.火星盒子制作演示和指導7.課后習題鞏固三、課堂準備名稱內容來源備注1PPT課件課程全流程演示文稿火星人課件2組裝制作說明視頻組裝制作電子秤的說明視頻火星人備課視頻組裝流程視頻說明3互動游戲輕重小球：一個實心球、一個空心球（大小一樣）、電子秤（最大量程1千克）需教師自己準備（詳細方法參考火星人備課視頻）這次課所有用到的電子秤都是這一個電子秤實際是廚房電子秤精準度是0.01克。比較質量游戲鋼球課本乒乓球1升以上加水水杯（或者超過稱重工具量程的東西）、紙片50張（桌面上先擺一張，其他收起來備用）4互動實驗教具超重和超輕物體稱重:1升以上加水水（或者超過稱重工具量程的東西）、紙片1張需教師自己準備（詳細方法參考火星人備課視頻）超量程稱重實驗選做模擬稱鯨魚實驗：筆、大水盆、小水盆（模擬船）、水、玻璃球、加水水杯（可以用比較重的其他物品替代）、電子秤。模擬稱細菌實驗紙（50張以上電子秤模擬地球引力實驗：電子秤、磁鐵、鐵塊5學生組裝器材及工具火星盒子——電子（每人一套螺絲（每人一套）火星盒子需按學生數量在商城訂購；螺絲刀需根據學生數量由教師提前準備。注意事項：火星盒子和螺絲刀提前收好，需要在理論講解之后，也就是上課流程第5步動手制作（見下文）時再發給學生，如果在課前即擺在學生面前會極大分散學生的注意力不利于理論知識講解和課堂互動。6課后習題考核本科學習知識點，客觀題+主觀題本講義最后部分四、詳細上課流程本節課括課熱和7步具體：（首先通火星講解課的故景。（通過提及知譜講解式回節內容。（第-4步為理解時控制需在-5分鐘內對不同量物體驗和究趣味故講解知識，通實驗和互動成重識（什是質的傳授。（第5步為學生操作組完成秤，需師指維護秩、保全，時控制在5分鐘。（第6步為課程，時長為0分鐘（）第7步為作業布，把內容延到生。（總時長為120分鐘，預留5-10分鐘休息時間）上課步驟主要內容注意事項【課堂預熱】場景引入【對應PPT】火星來信【時長】2min【講解】小火星最近是暴飲暴食啊，咱們地球上的美食已經讓他樂不思火星了這不最近吃的都走不動路了不過他要減肥了把老師高興壞了，因為小火星一天的飯，相當于我一個月的量，再這樣下去估計要破產了還好啊冰箱已經修好了我把小火星的食物分量整理好放在冰箱里，每次都只允許他吃一份，還要定期給他秤體重。不要在課程開始時發給學生盒子器材，會分散學生注意力。【復習總結】復習鞏固小冰箱【對應PPT】復習內容【時長】3min【銜接話術】大家還記得上節課我們學習的冰箱嗎？【提問】帶領學生復習上節課內容【第1步】認識質量和單位【對應PPT“物體的輕重指的是什么？”部分【銜接話術小火星吃胖了老師一眼就看出來了但是呢我們的眼睛也不是所有的輕重都能看出來，我們來玩個猜猜猜的游戲，老師這里有兩個球，大家能看出來哪個輕哪個重嗎？【時長】5-10n【實驗/游戲】（輕重小球）材料準備：一個實心球、一個空心球（大小一樣）、電子秤實驗過程：1、讓學生猜測哪個輕哪個重？2、問學生那怎么來確定結果呢？引出電子秤3、取電子秤稱量一下兩個球的質量并讓學生記錄下來數據及單位4、拋出問題：為什么兩個長得一樣的球稱量的結果卻不一樣呢？5、讓學生打開兩個球，揭曉答案實驗總結：兩個球稱重結果不一樣是因為一個是空心的，一個是實心的一個包含的東西多一個包含的東西少我們把物體包含物質的多少叫做質量。如果我把這個實心球給掏空，它的質量就會怎么樣呢？減少，因為包含的東西變少了。【講解大家在稱重時發現后邊有一個g有人知道是什么意思嗎？讀作克是質量的單位生活里有很多類似的單位除了克之外還有什么呢？還有千克噸我們平時說的斤公斤也是質量的單位比如一個曲別針大約1g1000個曲別針就是1千克相當于兩瓶礦泉水的質量；而1萬瓶礦泉水就是5噸，相當于一頭大象。【第2步】認識稱重工具的量程和精度【對應PPT“怎么稱物體質量？”部分

【話術銜接那認識了質量和質量的單位我們繼續玩游戲哈這次你們要猜一猜這些東西有多重，要帶單位哦。【實驗/游戲】（比較質量游戲）準備鋼球課本乒乓球1升以上加水水（或者超過稱重

注意：（1）詳細實驗材料形狀及實驗流程參考視頻（2）實驗材料教師自己準備。【時長】20in

工具量程的東西紙片50（桌面上先擺一張其他收起來備用）（3）學生進行操作時，老師把控游戲過程：1、觀察老師事先準備好東西讓學生通過觀察和用手掂量各個物品來判斷它們的質量；2、猜測讓學生按照自己的排序依次猜一猜它們的質量看看誰猜的最準哈；3、學生給出了自己的答案后老師指出答案不一致引出通過電子秤進行稱重驗證；4老師稱量一個物品強調所用稱的單位是什么（目的是讓學生模仿老師使用電子秤稱量物品不至于一上來就把電子秤弄壞，課程后面會講注意事項。）5老師選擇學生從小到大依次測量這些物品并且記錄好數據，可以板書。

好時間和秩序。（4）所有被測量的物體可以進行更換。但是必須有滿足下面條件的物品：有超過最大量程的物品，特別輕導致稱不出來的物品。實驗總結從這個數字上我們看出XXX同學測出來硬幣的質量是最接近（后面的以此類推）。【提問】不過大家在稱量水杯和紙片的時候，發現電子秤不能顯示出他們的質量，這是為什么呢？難道說電子秤壞了？或者是電子秤跟它們不熟？【實驗/游戲】【超重和超輕物體稱量】（選做）準備：加水水杯，1張紙片實驗過程：老師分別將這兩樣物品放在電子秤上進行稱量。【銜接話術】稱水杯的時候我們看到電子秤上有顯示，但不是數字了，說明加水的水杯已經太重了，超出了電子秤的稱量最大限度，也就是電子秤的量程，所以沒有任何數值。而紙片呢，因為它太輕，電子秤精度不夠，根本感受不到紙片的重量，所以顯示0克。因此我們在用任何一種秤的時候，我們應該先看看它量程和精度。【提問】那么問題來了，鯨魚、大象等等的動物那么大，那么重，我們是怎么知道它們的體重的呢？【故事】有的同學很聰明，一下想到了曹沖稱象的故事，那么這位同學可以給大家說一下是怎么回事嗎？（如果沒有學生知道，老師可以自己講，見附件2）【銜接話術】曹沖確實很聰明呢，可以想到用輕小的東西代替大象來稱出大象的質量。那我們是不是可以使用一下他的方法呢？我們用剛剛加有水杯的物體來充當鯨魚。【實驗/游戲】【模擬稱鯨魚實驗】準備筆大水盆小水（模擬船水玻璃球加水水杯（可以用比較重的其他物品替代）、電子秤。實驗過程：1大水盆中加（可以浮起來小水盆和水杯即可水杯放在小水盆中，記錄小水盆的吃水線；2取出水杯往小水盆中放入玻璃球直到水面和剛剛的吃水線一樣高。3、用電子秤稱出所有玻璃球的質量，然后將數字相加。實驗總結：所以之后遇到比較重的物體我們可以把它分解成一個一個小的物體來分別稱重，最后再進行相加就可以了。【銜接話術】上面是我們稱量重量級物體的方法，那如果像細菌那么微小的生物我們怎么測量它們的質量呢？剛才我們稱超大物體是把它化整為零，那超小物體呢？是不是可以化零為整呢？因為細菌太小了，太輕了，我們就用剛剛的紙片來充當細菌。【實驗/游戲】【模擬稱細菌質量實驗】準備：電子秤，紙片（50張以上）實驗過程：1、用電子秤稱量一張卡片的質量，記錄結果；2、用電子秤稱量50卡片的質量，記錄結果；實驗總結：50張卡片的質量我們測出來了，那每張是多少呢？我們其實用除法就可以知道了。所以對于微生物來說也是一樣的。我們可以把這些微生物培養成很多，一起稱質量，然后再數出它們的個數，就可以知道它們的質量了。【總結】通過剛剛的實驗，之后如果有超過量程或者達不到精度的物體，我們也有方法來解決了。如果重的物體，我們就把它分成很多小的物體，如果是輕的物體，我們可以很多輕的物體集合起來一起稱。【第3步】了解電子秤稱的是壓力【銜接話術】我們學會了如何使用秤來稱量物體的質量，假如小火星要把這電子秤帶到火星，這個稱還能準確的測出來小火星的體重【對應PPT“電子秤在火星上還準確嗎？”部分【時長】10in嗎？這就要看看電子秤是怎么稱出來的質量了，它是真的能感覺到物質的多少嗎？【提問】我們還用我們這個小的電子秤來試試，我們把物體放在這個電子秤上它就會顯示出這個物體的質量那如果我不放物體把自己的手放上邊，會有顯示嗎？哪位同學可以試一下？如果我使點勁往下按呢？【講解從剛剛的實驗中我們看到當老師把手放上去的時候真的有顯示數字而且當我使勁往下按的時候數字就會變大也就是變沉了如果我輕輕按下去數值就會小一些那這個時候顯示的數字是我手指頭的質量嗎？還會變來變去。所以我們會發現我們電子秤稱的其實是壓力。注意：（1）詳細實驗材料形狀及實驗流程參考視頻（2）實驗材料教師自己準備。（3）學生進行操作時，老師把控好時間和秩序。（4）八大行星重力加速度從大到小排序：木星、海王星、天王星、土星金星火星水星這些老師了解就好，不需要給學生講解。【提問那么當我把鐵塊放在秤上的時候并沒有用手向下按它為什么它也會向下壓著秤呢？它怎么不飄著呢？是什么東西在拉著它嗎？【講解】是因為地球在吸引它，當然地球不僅拉著鐵塊，還拉著我們，所以我們都沒辦法飛起來對不對。那接下來我們通過一個小實驗來模擬一下地球的引力。【實驗/游戲】【模擬地球引力】準備：電子秤、磁鐵、鐵塊實驗過程：1先把鐵塊放在電子秤上稱出質量記錄好數據與之后的實驗做比較；2在電子秤下面放上磁鐵然后再把鐵塊放在電子秤上等示數變大穩定后，記錄數據；實驗總結：大家注意看，鐵塊本身的質量有沒有變化？有沒有多出來一塊或者少了一塊？并沒有對不對，但是我們的電子秤稱出來的數據變大了呢？（挑兩名學生解釋），因為磁鐵向下吸引著鐵塊所以鐵塊對秤面的壓力變大了然后電子秤的數值也增大了地球就像這個大磁鐵一樣吸引著地面上所有的東西，我們把地球對物體的這個吸引力的大小，叫做重力，所以其實電子秤并不知道這個鐵塊是實心還是空心有有多少鐵分子在里頭不知道它的質量它只能感受到鐵塊因為重力而對它產生的向下的壓力。【提問那同樣的如果我們把電子秤帶到了火星上火星有吸引力嗎？天文學家告訴我們，火星上也是有引力的，但是火星的引力要比地球小，所以如果把這個秤和這個鐵塊拿到火星上去秤的話，還是顯示這個質量嗎？是不是吸引力小了就是往下拉鐵塊的力量變小了，那鐵塊對電子秤的壓力呢？也會變小，所以稱出來的數據就會怎么樣啊？變小對不對，那是鐵塊質量發生變化了嗎？，鐵塊還是鐵塊，沒少一點，所以電子秤拿到火星上稱量就不準確啦。，【隨堂小測試小火星人最近聽說了一種新的減肥方法就是去月球！聽說去了月球，再胖的人也可以變成一道閃電，這是真的嗎？【講解是假的月球上的吸引力只有地球的1/6用秤來稱量話好像是變輕了，但是質量呢？身上的肉一塊也不會少，所以質量不變，只是用秤自我欺騙而已。【第4步】電子秤工作原理【對應PPT“電子秤工作原理”部分【時長】5in【講解】其實在我們今天做的電子秤里，有一個叫做壓力傳感器的東（展示聽到名字大家基本就知道它是干嘛的了對不對又是一個傳感器，就是能夠把感受到的壓力變成電信號。那可能會有同學問，為什么感受的是壓力，顯示的確實質量的單位呢？是因為電子秤中有個大“核心板它會把這個壓力處理一下變成質量顯示出來不過質量和壓力也不是完全沒有關系質量越大的物體是不是給秤的壓力也就越大啊。【講解】所以我們用電子秤稱量物體時，能不能把電子秤倒置？或者傾斜？或者電子秤稱面上有別的東西，或者像剛才實驗里那樣用磁鐵吸著電子秤？都會改變物體對秤面的壓力，稱出來的質量就不準了。所以電子秤在使用時要平放。【第5步】動手制作電子秤【對應PPT“開始動手制作啦！”部分【視頻輔導】此時可以播放/暫停6分鐘的組裝說明視頻作為指導。【時長】45-5in①指導學生打開包裝盒，將零件分類擺放整齊在自己前方桌面上。（1）物品擺放不要太靠近自己的身體，否則容易掉在地上.（2）螺絲釘長短不一，要分開放置為避免散亂和掉落也可把螺絲和墊片一直放在袋子內。②講解各元器件的形狀和功能，主要的元器件如下：a.壓力傳感器：感受物體的壓力并把壓力變成電信號。1.講解主要元器件時講解電子秤的工作過程:壓力傳感器感受物體對秤面的壓力并將其轉化為電信號經“大腦心板處理后顯示出質量數值。2.稱重傳感器最多可以稱2千克重的物體。b.4位數碼管：顯示數值。3.注意講請電路連接的邏輯關系c.MCU核心板：連接和控制外部傳感器模塊。③講解連線方式，并指導學生完成連接。電路圖如下:-SCK2 DIO3-SCK4 B5a.b.c.5d.

(1)【第6步】課程總結【對應PPT“今天你學到了什么？”部分【時長】10in老師根據pt里的識圖譜回顧本節課學習過的知識要點，然后帶領學生完成課后習題。【第