教科版八年级下册2 滑轮教学设计
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第2节 滑 轮教学目标【知识与技能】1.认识什么是定滑轮和动滑轮.2.知道定滑轮和动滑轮的特点.3.知道滑轮组的使用及特点.【过程与方法】由问题的提出、猜想、经过实验探究,使学生亲身经历物理问题的研究过程.【情感、态度与价值观】1.体验科学探究的乐趣,学习科学的探究方法,从而领悟科学的思想和精神,培养抽象思维和论证问题的能力.2.通过对实验数据的收集,培养严肃认真的实验态度及科学分析实验数据的能力.重点难点【重点】认识定滑轮和动滑轮,探究定滑轮和动滑轮的特点.【难点】认识定滑轮和动滑轮,探究定滑轮和动滑轮的特点.教学过程知识点一 定滑轮【自主学习】阅读课本P78,完成以下问题:1.滑轮是一个周边有槽,并可以绕轴转动的轮子.2.使用时,滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮.【合作探究】演示一 使用定滑轮如下图所示,匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变.1.定滑轮工作时的特点是什么?答:不能改变力的大小,可以改变力的作用方向.2.你在哪些场合见过这种滑轮,它能给我们带来哪些方便?答:如升国旗时使用的是定滑轮,定滑轮能够改变力的方向,使操作方便.演示二 定滑轮的实质你能否根据上图分析出定滑轮的实质?答:定滑轮相当于一个等臂杠杆,因此,不省力也不费力.【教师点拨】定滑轮在工作的时候,滑轮的轴固定不动,使用滑轮吊起物体时,只是为了改变动力的作用方向,达到操作简便的目的.【跟进训练】如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( B )A.F1<F2<F3 B.F1=F2=F3C.F1>F2>F3 D.F2>F1=F3知识点二 动滑轮【自主学习】阅读课本P78-79,完成以下问题:使用时,滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮.【合作探究】演示三 如下图所示是一个动滑轮,向上提绳子可以将重物和挂着重物的动滑轮一起提向高处.根据力的平衡条件,重物所受重力G的大小与来自两段绳子的拉力F1、F2的合力有什么关系?答:相等.探究一 使用动滑轮提出问题:在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等?用动滑轮提重物有什么优越性?让我们通过以下实验进行探究.实验器材:动滑轮、钩码若干、弹簧测力计两个、细绳、铁架台、刻度尺.实验步骤:(1)在动滑轮下方挂上重力为G的钩码(动滑轮通常很轻,其所受重力可以忽略),记下弹簧测力计的示数F1和F2.(2)用F2竖直向上匀速拉弹簧测力计,记录钩码升高的高度H1和手拉弹簧测力计绳子自由端提起的高度H2.(3)改变钩码个数,重复上述实验过程.数据记录:次数H1/cmH2/cmF1/NF2/NG/N拉力方向物体移动方向1360.50.51向上向上248112向上向上35101.51.53向上向上分析数据:F1=F2,G=2F2,H1=H2.实验结论:(1)使用动滑轮能省一半力.(2)使用动滑轮不能改变用力方向.(3)使用动滑轮费距离.1.动滑轮绳子两端的拉力是否相等?答:相等.2.用动滑轮提重物有什么优越性?答:使用动滑轮能省一半力.演示四 动滑轮的实质你能否根据上图分析出动滑轮的实质?答:动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆,因此能省一半力.【教师点拨】使用定滑轮不省力,即F=G;使用动滑轮省一半的力,即F=G;这两个公式成立的条件均是在理想的情况下,即不考虑滑轮与轴之间、绳子与轮之间的摩擦及滑轮的重力的情况下.【跟进训练】如图所示,在拉力F的作用下,总重60 N的物体被匀速提升了10 cm,若不计滑轮、绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( B )A.F=60 N,s=0.2 m B.F=30 N,s=0.2 mC.F=60 N,s=0.1 m D.F=30 N,s=0.1 m知识点三 滑轮组【自主学习】阅读课本P80,完成以下问题:为了既省力又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组.【合作探究】使用动滑轮可以省力,定滑轮能改变力的方向,如果我们既想省力,又要改变力的方向,大家想想有什么好办法?演示五 滑轮的组合请分析,这样的组合各有什么特点?答:左图是由两个定滑轮组成的滑轮组,不能省力,但可以改变力的方向;右图是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,既可以省力,又能改变力的方向.探究二 利用两个定滑轮和两个动滑轮,可以怎样绕绳子呢?1.这两种绕法有什么不同?答:绳子的起点不同;拉力的方向及大小不同;绳子自由端移动的距离不同.2.滑轮组的省力情况:F=(G+G动);s=nh.n为承担物重的绳子段数,h为物体上升高度,s为绳子自由端移动距离.3.怎样确定承担物重的绳子股数?答:采用隔离法,在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,将它们隔离开,只算绕在动滑轮上的绳子段数,如甲、乙两图所示,动滑轮上有4段绳子,故n=4.【教师点拨】在分析承担总重的绳子股数时,误认为绕过动滑轮的绳子股数就是承担总重的绳子股数.正确的判断方法是:把动滑轮和被提升的物体看成一个整体,有几股绳子跟这个整体相连,就有几股绳子承担总重.【跟进训练】汽车重2×104 N,陷入泥中,受到的阻力为3×103 N.用如图所示装置,则至少要用多大的力才能将汽车拉出?解:n=3,F=f=×3×103 N=1×103 N.课堂小结滑轮(1)定滑轮及其特点(2)动滑轮及其特点(3)滑轮组及其特点练习设计完成本课对应训练.
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