滑轮教学设计

滑轮教学设计

上海市李惠利中学 蒋金萍

（一）新课引入

教师叙述：在前面的学习中我们知道了杠杆是一种简单机械，在生活生产中使用简单机

械可以带来方便。今天我们再来学习另一种简单机械——滑轮（板书课题 ）。

（二）新课学习

1、观察

教师讲述：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？（定义滑轮：周边有槽、

能绕着轴转动的小轮。）

2、体验实验、观察比较。

举例：

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？

教师讲述：下面我们用钩码代替货物，利用细线、滑轮在木板上分别模拟甲、乙工人提

起重物。

（1）学生活动：（小组合作）探究滑轮的使用方法

（2）学生演示交流：有两种方法可将钩码提到高处——如图1

（3）教师PPT 再现滑轮的使用

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。

学生回答，教师板书：

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。

3、探究滑轮的使用特点

叙述：工地上来了工人丙，他没有使用滑轮，而是直接用绳子将货物提上来。

（1）提处问题：根据刚才的实验，你认为提升重物时使用滑轮与不使用滑轮相有什么

不同吗？

（2）学生猜测。

学生A ：可能省力。

学生B ：可能费力。

学生C ：……

（3）设计实验初步方案：

提问：你还需要什么器材来验证你的猜测。（弹簧测力计）

提问：你该怎么做？

图

1

学生讨论交流实验方案：使用弹簧测力计先测出直接提起钩码的拉力大小，再用弹簧测力计测出使用滑轮提起钩码时的拉力，比较两次拉力的大小。如图2

教师提问，大家同意这个实验方案吗?(如果同意，就先按照这个方案实验，学生不同意，那就进一步讨论)

（4）学生使用工具收集证据

探究活动实验前的教师指导：

A 使用弹簧测力计之前要注意调零，向什么方向用力，就沿什么方向调零。

B 使用弹簧测力计时需要匀速缓慢拉动，使弹簧测力计示数保持相对稳定。

C 要在同一竖直平面内拉动，不然细线容易卡住。

（5）学生探究活动,使用工具收集证据，教师个别指导。

（6）收集数据，表达交流，解释问题。

○1定滑轮

A 教师先请一位学生提供实验数据（填入下表）以及由此得出“使用定滑轮不能省力”的结论。

B 学生回答后，教师进一步提问：大家是否同意？你认为实验过程是否存在不足之处。

C 学生讨论：实验只有一组数据，不能归纳出普遍结论，应该多做几次

D 学生表达交流，完善实验过程。如图3所示，填表1

表

图3

E （板书）定滑轮的使用特点:使用定滑轮不能省力，但可以改变用力方向。

○2动滑轮。

A 收集学生有关动滑轮使用的数据（学生已经知道需要多组实验，所以请不同的

组提供实验数据，进行资源共享如图4。）填表2。

表2

B 提问：观察实验数据以及相关现象，你能得出什么结论？

学生回答：使用动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。

4、物理建模，分析滑轮的工作原理

设问：使用滑轮，有省力、不省力等等情况，使用杠杆，也有省力、不省力等类似情况，能不能将滑轮看成杠杆呢？

（1）动画分析定滑轮

A 请仔细观察定滑轮工作时滑轮的运动情况，可否将定滑轮看成杠杆，为什么？

学生回答：可以，因为它也是在力的作用下能绕固定点转动的“硬棒”，只不过这

根硬棒是圆形的。

B 既然定滑轮是杠杆，请找出杠杆的五个要素即动力、阻力、支点以及动力臂和

阻力臂。（教师在学生一边回答时一边PPT 画图）

C 根据做出的力臂情况，你能否解释为什么使用定滑轮不能省力？

学生回答：定滑轮的动力臂与阻力臂都等于滑轮的半径，所以它实际上是等臂杠杆，

由F 1×l 1=F 2×l 2得出当l 1=l 2时F 1=F 2，所以使用定滑轮不能省力。

D 为什么使用定滑轮沿不同的方向用力，力的大小始终不变呢？

学生回答：因为使用定滑轮沿不同的方向用力，动力臂与阻力臂始终等于滑轮的半

径，所以力的大小始终不变。

E 板书 （定滑轮的）工作原理：实质上是等臂杠杆。

（2）动画分析动滑轮

问题：都是滑轮，为什么作为定滑轮使用时不能省力而作为动滑轮使用时会省力

呢？

A 、 PPT 图：根据动滑轮的工作情况，先找出动力、阻力；

B 、 播放动滑轮演变为直杠杆的课件，确定动滑轮的支点；

C 、 P PT 图上画出动力臂、阻力臂。

D 、 讨论得出动滑轮的动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂是阻力臂的

两倍，由此得出动滑轮可以看作一个省一半力的杠杆。

E 、 板书（动滑轮的工作原理）实质上是动力臂是阻力臂的两倍的省力的杠杆。

F 、 分析讨论表2

问题：从动滑轮的工作原理来看，使用动滑轮的拉力应该是不使用动滑轮时拉力的

图4