资源简介

第2节 滑轮
第1课时 定滑轮和动滑轮
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道定滑轮、动滑轮，并能识别它们.
2．理解定滑轮、动滑轮的特点与实质，并能用它们来解决简单的问题.
二、过程与方法
经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法.
三、情感、态度与价值观
1.关心生活、生产中有关定滑轮、动滑轮的实际使用.
2.对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点有好奇心.
3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望.
【教学重点】探究定滑轮、动滑轮的特点和应用.
【教学难点】会按要求组装滑轮，并画出它的绕线，掌握定滑轮和动滑轮的实质.
【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 同学们，我们在前面学习了杠杆，知道了杠杆的分类和特点.现实生活中我们还应用了其他简单机械.如我们每周一升国旗，升旗手用力向下拉绳子，我们会看到国旗缓缓上升；工人在动滑轮的帮助下，居然用50N的力提起重95N的物体，你知道这些是应用了什么吗？
生思考、讨论.教师对学生的回答先不急于解答.
师 你们知道定滑轮和动滑轮有什么特点吗？它们是如何工作的呢？我们学习了本课知识后，你就会明白了.
【进行新课】
认识定滑轮和动滑轮
师 好，请大家先看教材P81页图12.2-1漫画，并提出问题：为什么大人能将重物吊到二楼，孩子却被重物吊了起来？
生思考、发表看法.
教师展示一架定滑轮、动滑轮装置，并利用它们分别提起钩码，对滑轮的构造简单介绍.引导学生注意观察它们在工作过程中有什么不同？
生：定滑轮工作时，轴不动，轮转动；动滑轮工作时，轴随着物体一起上或下运动.师 回答正确.好，下面请大家分组探究定滑轮、动滑轮的特点.
学生分组进行实验探究（可参照教材P82页《实验》）.教师参与实验指导，这样便于降低学生实验难度.
设计表格（供参考）
学生记录数据，进行分析，得出结论.
教师用多媒体播放课件“定滑轮和动滑轮的特点和实质”，并讲解.
定滑轮和动滑轮的特点和实质（多媒体课件）
（1）定滑轮是一个等臂杠杆.图甲中所示定滑轮两边的力与轮相切，中心轴为杠杆的支点，轮的直径可以看做是一根硬棒，动力和阻力作用在直径的两端，动力臂等于阻力臂.注意：用定滑轮提升重物时，动力移动的距离等于重物升高的高度.
（2）动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图乙所示，动滑轮由于一边悬于固定点，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方.过“支点”的轮的直径相当于杠杆，重物的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂是直径，阻力臂是半径，动力臂是阻力臂的二倍.
板书：
1. 定滑轮
定义：使用时，轴固定不动的滑轮
实质：等臂杠杆
特点：不能省力，但可以改变动力的方向
2. 动滑轮
定义：工作时，轴随物体一起运动的滑轮
实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆
特点：能省力，但要多移动距离
师 请同学结合刚才探究的结论，联系实际事例，说说在什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？
学生回答：①需要改变用力的方向时，使用定滑轮，如站在地面上升旗的装置.②需要省力，用较小的力提起较重的物体时，使用动滑轮，如建筑工地上吊起建筑材料的装置.
例题1 （用多媒体展示）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为_____N，乙图中人拉动汽车的拉力至少为_____N，其中比较省力的是_____图.（绳与滑轮间的摩擦不计）
解析：图甲是定滑轮，图乙是动滑轮.由于定滑轮不省力，动滑轮省力.根据题目的已知条件，必须给汽车提供至少800N的拉力，因此，如果利用甲图，则人必须至少施加800N的力才能把汽车拖出泥潭.如果使用乙图，人只需提供400N的拉力即可拖出汽车.由此可见，乙图更省力.
答案：800 400 乙
定滑轮和动滑轮的综合运用
教师引导学生思考：定滑轮可以任意改变力的方向；那么动滑轮是否能在任何时候都可以省一半的力？
学生猜想：这是肯定的，因为动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的杠杆.
教师出示以下例题，帮助学生纠正错误观点.
例题2 (用多媒体展示)如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体.不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）
A.20N B.25N C.30N D.35N
解析：利用动滑轮提升物体时能省一半的力是有条件的，那就是自由端拉力的方向应与阻力方向相反，且在一条直线上，从图示装置看， 力F的大小要大于动滑轮与重物总重的一半，答案为D.
答案：D
【教师结束语】
大家通过这节课的学习，收获确实不少：我们共同学习了定滑轮、动滑轮的特点，知道了定滑轮不省力，但能改变力的方向；动滑轮省一半的力，但要移动两倍的距离，下节课我们再一起来学习滑轮组的特点.这节课就学到这.好，谢谢大家！
课后作业
完成本课时对应练习.
本课内容属于实验探究，要求学生动手进行实验“探究定滑轮、动滑轮的特点”.大多数学生很容易想到定滑轮的绕线方法，但是在设计动滑轮绕线时，我发现接连几个学生设计的方法都还是定滑轮，因此，教师要适时引导，避免学生感到茫然，参与学生动手绕线，介绍二者的不同之处.这样不仅节约了教学时间，而且调动学生探究的积极性.在探究定滑轮、动滑轮特点的实验进行过程中，引导学生试图从拉力与钩码重力的大小、方向、移动距离等方面进行比较，鼓励每个小组的同学都动手参与实验，分工协作，如拉动弹簧测力计、读取测力计的示数、测量钩码上升的距离和测力计上升的距离、记录数据等，相互之间起到监督的作用，还有利于共同分析数据、归纳出结论、分享实验成果.
列表比较定滑轮和动滑轮

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