【教学设计】《滑轮及其应用》(物理沪科八年级全一册)

《滑轮及其应用》

◆教材分析

本节内容是在学生知道杠杆及其平衡条件，理解了力的平衡的相关知识后，对杠杆类的简单机械的拓展学习，而滑轮等知识又是以后机械效率学习的基础，起到承上启下的作用，具有较重要的地位。通过探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，经历自主探究滑轮及滑轮组的过程，体验科学探究的一般方法，激发学生探索未知世界的兴趣。

◆教学目标

1.知识与能力:

（1）知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及实质。

（2）会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组。

2.过程与方法:

（1）学习从物理现象和实验中找出问题发生的原因。

（2）培养学生初步的观察能力和应用物理知识解决简单问题的能力。

3.情感态度与价值观:

培养学生热爱科学,探索真理,实事求是的科学态度和严谨的思维习惯。

◆教学重难点

教学重点：

1.认识定滑轮、动滑轮的作用、特点以及实质。

2.认识滑轮组的作用。

教学难点：

1.动滑轮的实质是省力杠杆。

2.滑轮组的组装方法。

◆课前准备

PPT课件、滑轮、细线、铁架台。

◆教学过程

一、引入新课

旗手在地面上能将国旗竖直向上拉起，是利用了什么？

通过视频观察到旗杆顶端装的装置叫做滑轮。

【设计意图】通过生活中滑轮的应用导出本节研究的对象——滑轮。

二、新课教学

（一）滑轮：滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小齿轮。

请你尝试组装滑轮将重物拉起。

（二）滑轮的分类

使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮，使用过程中轴随着物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。

【设计意图】让学生亲身体会组装滑轮的过程，体验到使用工具的效果，并感受两种组装方式的区别。

1.定滑轮

实验探究：定滑轮的特点

（1）先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G

（2）再通过定滑轮匀速竖直向下拉动钩码,记下弹簧测力计的示数F

数据分析:F G

思考: 使用定滑轮不能省力，那为什么还要使用定滑轮呢？

使用定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。

定滑轮不省力的原因

定滑轮实质上是一个等臂杠杆，比如向上提物体时，力的方向朝上，通过定滑轮就可以向下用力。

【设计意图】让学生通过杠杆知识对滑轮进行分析，认识其本质。

2.动滑轮

（1）用弹簧测力计测出钩码和滑轮所受的总重G= N

（2）再通过动滑轮匀速拉动钩码F= N

数据分析:

实验结论: 动滑轮的使用能使力的大小变化，能省一半的力，但是不能改变力的方向动滑轮省一半的力的原因：

画出动滑轮的动力臂L1和阻力臂L2。

动滑轮的实质:动力臂是阻力臂2倍的杠杆，可以省一半力。

动滑轮由两根绳子共同承担重物，因此每根绳子各承担物重的一半．

【设计意图】在感性认识基础上进行测量实验，由数据理性分析滑轮的作用，并同杠杆知识分析其本质。

3.滑轮组

能否将定滑轮、动滑轮的优点结合起来？

用弹簧测力计测量物重和绳子拉力，发现同是一定滑轮和一动滑轮组装的滑轮组，其省力程度不同。再由受力分析发现：使用滑轮组省力的多少由滑轮的组合形式和绳方法共同决定，对于由一根绳子的滑轮组，其平衡时动力(F1)与阻力(F2)之间的关系是F1＝１/n F2其中n为承担生物和动滑轮总重的绳子股数。确定滑轮组承担生物的绳子的股数，及滑轮组省力情况，关键是确定股数的数值。

动滑轮、滑轮组都可以省力，有没有省距离呢？通过测量发现，绳端移动的距离s1与物体被移动距离s2的关系是s1＝ns2。

（注意：上述分析过程忽略了滑轮与轴之间的摩擦以及滑轮自重等因素）

【设计意图】从实验数据上得出滑轮组的特点，由受力分析认识其省力原因。

通过本节课的学习，你有哪些收获？

◆教学反思