北师大新课标初中物理八年级下册《第九章 机械和功 二、滑轮》_38

《滑轮》教学设计

教学目标：

知识与技能：

1．理解定滑轮、动滑轮；

2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用；

3．会根据要求使用和组装滑轮组。

过程与方法：

1．经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法；

2．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。

情感、态度与价值观：

1．关心生活、生产中相关滑轮的实际使用，对实践中滑轮的工作特点具有好奇心；

2．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望；

3．通过了解简单机械的应用，初步理解科学技术对人类社会发展的作用。教学重点：

动滑轮、定滑轮及滑轮组的作用及特点。

教学难点：

1．定滑轮及动滑轮的实质；

2．滑轮组省力情况的判断，根据要求组装滑轮组。

教学用具：

滑轮、铁架台、钩码、细线、弹簧测力计、刻度尺、多媒体课件。

教学过程：

导入新课：

上节课，我们一起学习了杠杆这个种常用的简单机械，请大家一起回忆一下杠杆的种类以及各类杠杆的特点：

省力杠杆：省力但费了距离。

费力杠杆：费力却省了距离。

等臂杠杆：不省力，也不省距离，能够改变力的方向。

今天，我们要一起学习另一种简单机械——滑轮。

漫画导入：

让学生观察和欣赏下面的三幅漫画，“胖子”利用滑轮将重物吊到二楼，“瘦子”想帮忙，却把自己吊了上去。

学生活动：观察思考，讨论交流。想想为什么会出现这样的笑话？其中蕴含着什么科学道理？

学生会带着“滑轮到底有什么作用”这个问题开始本节课的学习。

情景导入：

多媒体投影展示生活中常见的使用滑轮的一些画面：起重机吊臂上的滑轮、使用滑轮从井中提水、窗帘中的滑轮、升旗中的滑轮……

学生活动：观察思考，讨论交流。滑轮在我们的生活中应用很广泛，使用滑轮给我们的

生活带来了哪些好处和方便呢？滑轮的特点有哪些？在实际应用中如何连接滑轮？

要想了解这些知识，需要学习本节课的内容。引出课题：滑轮。

推动新课：

一、定滑轮和动滑轮

1．定滑轮和动滑轮的概念

教师活动：生活中，人们常常使用滑轮来提升重物。请你观察桌上摆放的滑轮，说出它的结构特点，想一想滑轮的这些结构在提升重物时有什么功能吗？

学生活动：

出示一个滑轮，让学生观察其结构，归纳：滑轮就是边缘有槽、能绕轴心转动的轮子。

情景创设：

工人要装修三楼的房子，他们需要把货物从地面运到三楼。工人甲在底楼地

面，工人乙站在三楼。他们都想利用一根绳子和一只滑轮将货物从地面运到三楼。

提出问题：如果你是工人甲，，你该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？

如果你是工人乙，你又该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？

模拟实验：下面我们用钩码代替货物，利用细线、滑轮在铁架台上分别模拟甲、乙工人提起重物。

【演示】分别用定滑轮和动滑轮提起一个重物，如图所示。

学生活动：

①（小组合作）探究滑轮的使用方法；（体验实验、观察比较）

②个别学生上台演示交流滑轮的使用方法。

教师活动：①用PPT再现滑轮的使用；

②提问：仔细观察两种情况下滑轮的运动情况，比较装置的不同之处。

归纳总结：

（板书）定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；

动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。

思考：什么地方会用到这两种滑轮？分析用哪种方法更省力？为什么呢？

定滑轮：旗杆的顶端、起重机的吊臂顶端等。动滑轮：起重机的吊钩上等。

过渡：通过学习，我们知道省力的杠杆一定费距离，费力的杠杆一定省距离，那么在滑轮中是否也存有一样的现象呢？让我们通过实验来探究这两个问题：

①使用滑轮是否省力？②使用滑轮是否省距离？

2．探究：定滑轮的特点

(1)按图所示方式组装定滑轮；

仔细观察实验，注意力的方向及大小；注意物体移动的距离和绳子自由端移动的距离。

(2)在它的右侧挂钩码，左侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力大小有什么样的关系？（将测得的数据填人表格里）

(3)改变弹簧测力计拉力的方向，观察弹簧测力计的示数是否发生变化？

(4)改变钩码的个数，当物重增大时，重做上述实验，观察测力计的示数怎样变化？

(5)分析表格中的几次数据，得出的结论是：__________________________________。

实验注意事项：

(1)实验时要提升两个以上的钩码并且匀速拉动。

(2)各小组要密切配合，团结协作，也要分工明确（如：甲同学匀速拉动弹簧测力计并读数，乙同学观察钩码上升的距离，丙同学观察拉力移动的距离，丁同学竖直放置尺子）。

(3)实验时，滑轮、钩码、弹簧测力计等不能与尺子摩擦。

(4)实验数据要即时记录在表格中。

结论l：

定滑轮不省力，但能够改变力的方向。

学生探究：应用杠杆的平衡条件，说说使用定滑轮不省力的道理。

如图所示是一个定滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮静止不动，定滑轮的轴心为支点（支点不动），动力、阻力作用点分别在绳子与轮相切的圆周边缘。显然，动力臂、阻力臂都等于圆的半径，根据杠杆平衡条件，有F=G，即不省力。

学生分析后，教师归纳：

结论2：

定滑轮的实质是：等臂杠杆，既不省力，也不省距离。

3．探究：动滑轮的特点

(1)按如图所示方式组装动滑轮；

(2)竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态．，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力大小的关系。（将实验数据记录在表格中）

(3)改变钩码的个数，重做上述实验，实行观察和比较。

(4)分析表中的数据，得出的结论是：

根据实验测得的数值分析得出，使用动滑轮提升钩码，弹簧测力计的示数约是钩码重的二分之一。

教师指出：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮能够省一半力的结论。

结论1：使用动滑轮能够省一半力，此时钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。但是动滑轮不能改变动力的方向，且要多费距离。

学生探究：应用杠杆的平衡条件，说说使用动滑轮省一半力的道理。

如图所示是一个动滑轮的杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮也静止不动。支点在一边绳子与轮相切的位置，支点上下移动，而动力作用点在绳子与轮相切的另一边，阻力的作用点在轴心。显然动力臂为阻力臂的两倍，故依据杠杆平衡条件即省一半力。

学生分析后，教师归纳：