滑轮

教学目标

(一)知识与技能

1.认识定滑轮和动滑轮;

2.知道滑轮的作用;

3. 会根据要求使用和组装滑轮组。

(二)过程与方法

在认识滑轮的过程中,体会对比的探究方法。

(三)情感·态度·价值观

关心生产、生活中滑轮的应用,有利用滑轮的意识。

学情分析

滑轮是一个生活中常见的机械,学生学习并不生疏,但是要把它联系到杠杠内容就比较抽象。教学中通过物理建模的方法从理论上将滑轮抽象为杠杆,利用杠杆平衡条件分析滑轮的工作原理,然后再对已经测得的实验数据进行进一步分析解释,进一步理解滑轮的工作特点。用杠杆的平衡条件去分析动滑轮省一半的力的原因时,“支点位置”的分析是一个难点,教学中不必涉及动滑轮使用时支点随时间变化的问题。在教学过程中,以自主、协作的实验探究为主线,培养学生实验探究的能力,充分发挥学生的主体地位,让学生通过亲自动手实验、交流、讨论等方式参与到教学中。

重点难点

教学重点:

认识定滑轮和动滑轮。

教学难点:

使用和组装滑轮组。

教学过程

活动1【导入】一、引入课题

展示“贵州省晴隆县二十四道拐”的图片,二十四道拐实际上是“大斜面”,由此引入本节的课题“滑轮”。

展示图片,提出问题:小男孩为什么能轻松地拉起一辆摩托车?

播放动画,提出问题:有什么科学道理?

简单机械有:杠杆、滑轮、轮轴、斜面。下面我们就来学习后面四种。

展示图片,提出问题。

展示滑轮组图,请学生观察图片中这种机械的结构。

展示教科书中旗杆的图片,提问:下面的滑轮在国旗上升时,会随国旗一起移动吗?

活动2【讲授】二、新课教学

演示:用定滑轮拉物体的动画

讲授

给出定滑轮的定义:

我们把使用时轴固定不动的滑轮,叫做定滑轮。

学生:聆听

结合刚才的图片尝试理解这一概念

展示教科书中起重机的图片,提问:下面的滑轮在货物上升时,会随货物一起移动吗?

学生:看图,思考并回答:

货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动。

演示:用动滑轮拉物体的动画

讲授

给出动滑轮的定义:我们把使用时轴可以随被吊物体一起运动的滑轮,叫做动滑轮。

学生:聆听

结合刚才的图片尝试理解这一概念

以图片的形式展示生活中的滑轮。

演示实验:研究定滑轮和动滑轮的特点

师先讲这个实验应该注意的事项:(1)使用定滑轮和动滑轮拉物体时,仔细观察实验,注意拉力F的方向及大小;物体移动的距离 h和绳子自由端移动的距离s。(2)为了减小误差,应选用重钩码。 (3)两段绳应竖直平行。

教师演示定滑轮实验,让学生跟着教师一起做

请同学们结合实验,思考以下问题:

1.使用定滑轮的好处是什么?

2.使用定滑轮可以省力吗?

3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?

结论:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,不省距离也不费距离。

教师演示定滑轮实验,让学生跟着教师一起做

学生实验:“研究定滑轮的特点”,将数据填入表中。

请同学们结合实验,思考以下问题:

1.使用定滑轮的好处是什么?

2.使用定滑轮可以省力吗?

3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?

学生:

1、观察实验,分析数据。2、可以改变动力的方向。3、不能省力。4、不能省动力作用点移动的距离。

结论

使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,不省距离也不费距离。

教师演示动滑轮实验,让学生跟着教师一起做

学生实验:“研究动滑轮的特点”,将数据填入表中。请同学们结合实验,思考以下问题:

1、使用动滑轮能改变动力的方向吗?2、使用动滑轮可以省力吗?3、使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?

学生:观察实验,分析数据1、不可以改变动力的方向。2、可以省力。3、费动力作用点移动的距离。

结论:使用动滑轮可以省力,但不改变力的方向,而且费距离。

引导,提问:

定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?2、归纳学生的发言、把定滑轮和动滑轮组装在一起,应该就可以了。

定义:我们把定滑轮与动滑轮的组合,叫做滑轮组。

提问:它在工作时,有什么特点呢?同学们可以结合前面所学习的知识,猜测一下。

组织学生看动画:

我们通过看动画验证一下你的猜测是否正确。

学生:看动画

教师提问:一个定滑轮和一个动滑轮,有哪些绕线的方法?这两种绕线方法有什么不同?请从以下几个方面进行思考。

1.绳子的起点:

2.拉力的方向:

3.拉力的大小:

4.移动的距离:

学生:学生思考后回答问题: 可以从定滑轮开始 绕线,也可以从动滑轮开始绕线。一种方法可以改变拉力的方向,另一种不能。

力的大小不同移动的距离也不相同。

教师:不同的滑轮组有不同的绕线方法,有不同的拉力大小,有不同的移动距离,有不同的拉力方向。但你发现其中的规律了吗?

请同学们结合实验和理论分析,寻找一下。

介绍

[定滑轮和动滑轮可以组成滑轮组] 判断绳子段数的方法:在定、动滑轮间画一条虚线,看吊在动滑轮上的绳子段数,即为n。

结论:

使用滑轮组的规律:用滑轮组提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一。

教师:提问

如图所示的滑轮组,有几段绳子承担着物重?在不计摩擦、绳重和滑轮自重的情况下,提起物体的力就是物重的几分之一?

学生思考后回答问题:n=2

教师总结:

① 不计滑轮、绳的自重及摩擦,拉力

② 不计绳的重力及摩擦,拉力

③ 如果重物移动的距离为h,则拉力作用点(或绳子自由端)移动的距离s = nh。

n为承担物重的绳子段数。

④ 绳子固定端的位置:奇动偶定。

活动3【练习】三、课堂练习

物体重1000N,如果用定滑轮提起它,① 需要用多大的力?如果用一个动滑轮提起它,② 又要用多大的力?(不计摩擦及滑轮自重 )?​

活动4【活动】四、课堂小结

引导学生进行总结

这节课我们学习了简单机械的知识,知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。进一步总结出各种滑轮组的力与距离的特点。

活动5【活动】五、板书设计

第2节  滑轮

一、定滑轮:

1.定义:使用时轴固定不动的滑轮,叫做定滑轮。

2.特点:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,不省距离也不费距离。

二、动滑轮:

1.定义:使用时轴可以随被吊物体一起运动的滑轮,叫做动滑轮。

2.特点:使用动滑轮可以省力,但不改变力的方向,而且费距离。

三、滑轮组:

1. 定义:我们把定滑轮与动滑轮的组合,叫做滑轮组。

2. 特点:使用滑轮组既可以省力; 又可以改变力的方向。

① 不计滑轮、绳的自重及摩擦,拉力

② 不计绳的重力及摩擦,拉力

n为承担物重的绳子段数。