滑轮教学设计

第二节滑轮及其应用

宿松县木梓初级中学王三虎

教学任务分析：

学生原有水平分析：

（1）学生已经知道了三种杠杆即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。

（2）学生基本掌握了杠杆的平衡条件。

本节教学中，只有让学生亲自动手去探究，才能使他们在学习上获得主动权，才能摆脱传统教学中教师“灌”的、陈旧的“填鸭式”的教学方式，问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验探究、实验现象的记录、比较归纳、讨论交流等一系列的教与学的活动，充分展现物理学科的特点和魅力，让学生初步体验科学探究中的曲直与艰辛，渗透物理学的基本研究方法，培养学生带着教材走向生活的学习习惯，注重多种能力的协调发展。真正做到从生活走向物理，从物理走向社会。

降低坡度，分散难点，强化重点

“滑轮”是初中物理力学中比较重要的一种简单机械，它是在同学们学习了杠杆后，对一些变形的杠杆的进一步认识，对生活中现象的进一步观察和应用。由于滑轮按使用情况可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组，而且学生对滑轮组的绕线及段数的判断不容易理解。为了降低坡度，分散教学难点，我们让学生始终处于问题的氛围中，去猜想、去设计实验验证，并和其他的同学交流讨论，学生在自评、互评、教师评价的热烈情境中，不知不觉加深了对知识的理解。

教学目标

知识与技能

1．认识定滑轮和动滑轮，理解定滑轮、动滑轮的作用。

2.会根据要求使用和组装滑轮组。

过程与方法

1．通过观察和实验，得出定滑轮、动滑轮的工作特点。

2．通过自制教具以及杠杆的平衡条件，对定滑轮、动滑轮的工作特点进行分析，培养学生的分析观察能力，得出定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆。

3．在对实例的分析和解释中进一步理解定滑轮、动滑轮的应用。

情感、态度和价值观

1．意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，提高探究简单机械的兴趣；

2．运用学过的科学知识解释生活中的滑轮，进一步感受到生活和科学的关系；

教学重点和难点

重点：定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用及特点。

难点：1.定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变形；

2.找动滑轮的支点。

教学过程

一．引入：

演示：杠杆提水的实验

在杠杆的一端施加一个向下的动力，发现杠杆已经碰地了，小桶还没有离开井口。提问：该怎么办呢

操作：将杠杆向上移动，就能使杠杆继续转动，小桶就会继续被举高。（边讲边做）如果杠杆能够连续转动，小桶就可以被举得更高。（演示）

提问：杠杆要是连续转动起来的话，大家想象一下，会是怎样的情况呢

操作：转动红色的等臂杠杆

现象：看到它形成了一个圆。

操作：用自制教具改装。

讲授：像这样改装好的装置就叫做滑轮，滑轮实际上就是杠杆的变形，它也是一种简单机械。在现代化生产中，人们使用的往往是复杂的机械，但复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的。今天我们就开始学习滑轮。二．新课教学：

请学生观察：滑轮由哪些部分组成呢（PPT出现一个滑轮）

学生：有轮子（轮子的边缘有什么特点呢）

学生：有凹陷（我们把它称为槽。）

教师：轮子会不会转呢（会）

教师：绕着什么转（绕着圆心）

教师：也就是绕着通过圆心的轴转动。

教师：轴用框固定。

教师：框的上下还各有一个钩子。

引入定义：像这样能够绕轴转动的，边缘有槽的轮子就叫做滑轮。

（板书：一、滑轮

1．定义：能够绕……

2．组成部分：轮轴框钩）

滑轮画法：（用PPT）先画轮，再画轴，然后框，最后钩。

再请学生观察：这两个滑轮在构造有没有不同呢（没有）

老师利用其中一个滑轮将这个重物举高：

1.把滑轮挂在铁架台上

2.在绳子的一端挂上重物

3.将绳子绕过滑轮

4.在绳子的另一端施加一个向下的拉力

思考：教师提供一套完全相同的器材，请学生用这个滑轮想出另一种方法，同样也把这个重物举高。

学生讨论：请同学你上来表演。

（学生操作过程中，滑轮会打翻，可以提示：先将重物挂在滑轮上）

（注意：举高后一定要将绳子的自由端固定好。）

总结：操作步骤：

1.将绳子的一端固定在铁架台上

2.把重物挂在滑轮的下方

3.将绳子穿过滑轮

4.在绳子的另一端施加一个向上的拉力，重物就被举高了

操作：教师同时利用这两个滑轮将重物举高。（操作：两边同时拉）

思考：这两个滑轮在构造上是相同的，大家认真观察，它们在工作过程中有什么不同

呢（一个滑轮会动，另一个不会动）哪一个不会动（左边）教师在左边这个滑轮上贴一个小圆点，当向下拉绳子的时候，看看滑轮有没在动

总结：可见，不能说是滑轮不动，而是滑轮的轴不动。

而右边这个滑轮的轴会随着物体的运动而运动。（PPT）

定义：把在工作过程中轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

把在工作过程中轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。

（板书： 3. 分类：定滑轮：轴固定不动

动滑轮：轴随物体一起运动）

可见，定滑轮和动滑轮不是构造不同，也不是一个会动，一个不会动。

而是由在工作过程中轴会不会随着物体一起运动来区分的。

（板书：二、定滑轮的工作特点）

1.利用定滑轮工作有什么好处呢

分析：在没有利用定滑轮时，要将重物举高，力就要向上。（演示）

而用了定滑轮之后，力的方向可以向下。（边讲边演示）

总结：使用定滑轮的好处是：可以改变力的方向。

2.利用定滑轮工作能不能省力呢

如果直接匀速向上（副板书：匀速）提起物体，需要多大的力

测量: 拉力为多少牛(2N) 那么物体的重力也就是2N。

即阻力为2N, 记为F2=G=2N (副板书)

而用了定滑轮之后，需要的拉力为多大呢

测量：此时拉力为多少（）这是动力，记为F1= (副板书)

分析：因为动力大于阻力，所以使用定滑轮不省力。

3.为什么使用定滑轮不能省力呢这个问题如何分析谁想出来了（请同学发言）分析：刚才我们已经知道了滑轮实际上就是杠杆的变形，（出示教具）现在我们再把它变回杠杆进行分析。（将滑轮变回杠杆）

引导：大家观察一下，当提起重物时，支点在哪（在轴上）

这是动力作用线，这是阻力作用线，（边讲边用手比划）

从支点到动力作用线的距离为动力臂；从支点到阻力作用线的距离为阻力

臂。（用手比划）

发现：动力臂等于半径，阻力臂也等于半径，即l1=l2。

也就是说定滑轮的实质是一个什么杠杆（等臂杠杆）（再点PPT）

证明：当匀速举起重物时，杠杆处于平衡状态。

根据杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2 因为l1= l2 所以F1 =F2

可是刚才我们测出F1=，F2=2N；为什么实际过程中F1略大于F2呢

分析：因为轮在绕着轴转动时，轴与轮之间会产生摩擦，同时绳子与槽之间也有摩擦。

若忽略摩擦力的话，则F1等于F2。

4.如果沿着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，那么力的大小会一样

吗（会&不会）用实验来验证。

演示：向下拉时，F1=

斜向下拉，F1‘=

水平拉时，F1‘‘=

无论沿哪个方向拉，力的大小都不变。这又是为什么呢

5.为什么沿不同方向拉绳子，力的大小都不变呢

分析：斜拉时，阻力和阻力臂不变，现在动力是沿着这个方向的，发现动力臂还是等