【大单元核心素养】人教版物理八年级下册12.3《滑轮》课件+教案+大单元教学设计

第十二章  简单机械12.3 滑 轮科学观念:学生能够识别定滑轮和动滑轮，理解它们的特点和工作原理，学生能够掌握滑轮组的基本构成和组装方法，理解其省力原理，学生能够根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。科学思维:通过观察、实验和讨论，培养学生观察、分析和解决问题的能力，引导学生利用杠杆平衡条件分析滑轮的工作原理，培养学生的逻辑思维能力。科学探究:通过观察和实验，得出定滑轮、动滑轮的工作特点。科学态度与责任:进一步认识物理是来自于生活的，认识到物理是有用的，提高学习物理的兴趣。1.能识别定滑轮和动滑轮；2.能通过实验，认识定滑轮和动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题；重点3.会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小与物重的关系。难点新知导入生活中有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将建筑材料提升到楼上。这样使用滑轮有什么好处?会省力吗?想想议议新知讲解这些都是滑轮，请你观察它们的结构？凹槽轴小轮滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。新知讲解利用桌上的实验器材，通过滑轮来提升钩码，看谁的办法又快又多？新知讲解工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。新知讲解探究定滑轮和动滑轮的特点（1）分别安装定滑轮和动滑轮。（2）用弹簧测力计测出钩码的重力G。（3）用定滑轮匀速提升钩码，用弹簧测力计测出绳自由端的拉力F。用刻度尺测出钩码上升的距离h和绳自由端移动的距离s。观察重物移动方向和拉力方向。（4）用动滑轮匀速提升钩码，用弹簧测力计测出绳自由端的拉力F。用刻度尺测出 钩码上升的距离h和绳自由端移动的距离s。观察重物移动方向和拉力方向。新知讲解实验表格：实验结论：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向，费距离。新知讲解理论分析： =定滑轮相当于一个等臂杠杆F = GO   不能省力，但可以改变力的方向新知讲解理论分析：动滑轮相当于一个省力杠杆  O  动滑轮能省力，但要费距离，且不能改变力的方向新知讲解总结（忽略绳重、摩擦和动滑轮重）新知讲解 例1：动滑轮的实质是一个 杠杆，使用它能 ，但不可以 。如图所示，物体A、B的重力均为50牛，（不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦），匀速向上拉动A物体和B物体，那么FA= 牛，FB= 牛。【答案】 动力臂是阻力臂二倍的省力 省力 改变力的方向 25 50【详解】[1][2][3]动滑轮的实质是一个动力臂为2倍阻力臂的省力杠杆，支点位于动滑轮的边缘，即绳子与动滑轮接触的点，使用它能省力，但不可以改变力的方向。[4]图A为动滑轮，不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦时，拉力为重力的一半，即[5]图B为定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，定滑轮不改变力的大小，故拉力等于物体重力，为50N。新知讲解 例2：图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用甲滑轮可以 ，若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是 （用“>”、“=”或“＜”表示）。【答案】 改变用力的方向 FA=FB>FC【详解】[1][2]轴固定不动的滑轮叫定滑轮，随重物一起运动的滑轮叫动滑轮；使用定滑轮不能省力，但可以改变用力的方向；使用动滑轮可以省一半力。由图示可知，甲装置中的滑轮的轴固定不动，使用动滑轮可以改变用力的方向；滑轮重力和摩擦均不计，使用甲装置的定滑轮时FA=FB=G使用乙装置的动滑轮时，拉力 ，可见FA=FB>FC新知讲解使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。新知讲解 用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分别能省多少力？新知讲解定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组动滑轮上定滑轮上竖直向上向下动滑轮+钩码s=3hs=2h新知讲解你发现了什么规律？动滑轮+物体n是承担总重的绳子段数新知讲解滑轮组中承重绳子股数的判断方法n=2n=2n=3承重绳子的股数n为绕过动滑轮的绳子股数。分割法新知讲解1.确定n的大小；2.当承重绳子的段数n为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；4.在绳的末端画上箭头，标上F。FF滑轮组的绕法3.当承重绳子的段数n为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上；  概括为“奇动偶定”新知讲解新知讲解答案：新知讲解 新知讲解 例3：若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计，则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是（　　） A． B． C． D． 新知讲解 【答案】 10 1【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，绳端的拉力为[2]当绳子自由端向左移动3米时，物体A向左移动的距离为新知讲解1.轮轴轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。新知讲解轮轴的实质：轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆。如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心0，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂。新知讲解2.斜面斜面的原理如果不计斜面和物体的摩擦：Gh=FL ；F=Gh/L斜面是一种省力的机械课堂练习1、一辆汽车陷进了泥潭， 司机按图甲、图乙两种方式安装滑轮，均能将汽车从泥潭中拉出。图甲中的滑轮是 滑轮；图乙中滑轮的作用是 。如果按图乙方式，人拉绳头移动了 0.5m，那么汽车被拉动了 m。【答案】 定 省力 0.25【详解】[1]图甲中的滑轮使用时，滑轮的轴不随物体一起运动，是定滑轮。[2]图乙中滑轮使用时，滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，作用是省力。[3]如果按图乙方式，人拉绳头移动了 0.5m，那么汽车被拉动的距离为新知讲解2、如图所示，物体在拉力F的作用下以0.4m/s的速度匀速上升，物体重30N，滑轮重10N，则人所施加的拉力F＝ N，拉力处速度是 m/s。【答案】 70 0.2【详解】[1]由图得，人所施加的拉力[2]图中滑轮为动滑轮，拉力处速度是课堂练习3、重力均为1N的A、B两个滑轮按如图所示组装，重物G＝20N，绳端拉力为F。若不计摩擦，在匀速提起重物时，下列结论中正确的是（　　）  A．A、B均为定滑轮，F＝20NB．A、B均为动滑轮，F＝5.5NC．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝10.5ND．A为定滑轮、B为动滑轮，F＝9.5N【答案】D【详解】由图得，A滑轮的轮轴固定不动，是定滑轮；A滑轮的轮轴随着物体移动而移动，是动滑轮。不计摩擦，由动、定滑轮特点得故意ABC错误，D正确。故选D。课堂练习4、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升 m，手拉绳子的力为 N，拉力的功为 J。【答案】 2 80 480【详解】[1]由图得，滑轮组若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升[2]建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，手拉绳子的力为[3]拉力的功为板书设计1.定滑轮：（1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力，不省距离也不费距离（2）力的关系：F=G（3）距离关系：s=h（4）实质：等臂杠杆2.动滑轮：（1）使用特点：能省一半的力，但是不改变力的方向，要多移动一倍距离（2）力的关系：（不计绳重、动滑轮重和摩擦）（3）距离关系：s=2h（4）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆3.滑轮组：（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦：不计绳重和摩擦但考虑滑轮重：（2）距离关系：s = nh4.轮轴和斜面谢 谢 观 看！