资源简介

《滑轮》教案
1、教材分析
这节课既是对杠杆知识的延伸，又为后面学习“功的原理和机械效率”做准备。所以本节课在简单机械中起到承上启下的重要作用。
为了达到这个作用，在教学过程中就要把杠杆和滑轮的实质对比着讲解，加深理解，并在实验探究中突出滑轮做功的特点，以便引出“功的原理”。
本设计的内容包括以下几方面：（1）定、动滑轮的使用方法；(2) 定、动滑轮的工作特点（3）定、动滑轮的工作原理；(4)滑轮在生产实际中的应用。
本设计的基本思路是：以学生观察和实验为基础，通过提出问题、猜测、设计实验方案、使用工具收集证据、处理数据、表达与交流、解释问题等过程，归纳得出定滑轮、动滑轮的工作特点。通过物理建模的方法从理论上将滑轮抽象为变形杠杆，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。
本设计要突出的重点是：在科学探究过程中理解定滑轮、动滑轮的使用方法和工作特点。方法是：通过创设工人提升重物的情景，学生以解决生活中滑轮实际应用的问题为切入口，激发学生学习的欲望。学生通过体验性实验以及观察比较得出滑轮的两种使用方法，在实验基础上对“使用滑轮与不使用滑轮有何区别” 这个问题进行思考，进而进行猜测。学生通过设计实验方案，进行定量实验，通过使用工具收集证据，处理数据，在表达与交流过程中逐步完善实验方案，合理采集数据，归纳实验结论，解释提出的问题，经历较为完整的科学探究过程。
本设计要突破的难点有两处：
一是学生自主探究动滑轮的使用方法。方法是：先让学生仔细观察并描述滑轮的结构，同时要求学生思考与滑轮结构对应的功能 ，这样学生就知道滑轮的挂钩除了可以挂在一个固定的位置上之外还可以用来挂重物。接着，给学生一个实际需要解决的问题，学生在任务驱动下思考滑轮的实际使用方法，是比较容易想到使用动滑轮的方式向上提升重物。
二是理解动滑轮的工作原理。方法是：通过与杠杆知识的联系，使学生先认识定滑轮为等臂杠杆。然后利用多媒体课件将动滑轮变形为一条直棒，观察这条直棒转动的瞬间过程，找出动滑轮工作时的瞬间支点，运用杠杆平衡条件，得出动滑轮的工作原理，感受物理建模的科学方法。
本设计力求在科学探究的各个环节中注重对学生观察能力、实验能力、思维能力、初步分析概括能力以及表达、交流合作等能力的养成。
2、教学目标
1、知识与技能　　
1、认识定滑轮和动滑轮，能识别生活中常见的滑轮。　　
2、会根据要求使用定滑轮和动滑轮。
3、能根据滑轮的特点解决简单问题。
2、过程与方法　　
1、了解滑轮的结构。
2、理解定滑轮、动滑轮的特点和作用。
3、学习处理数据和信息的方法，有初步处理信息的能力。
3、情感态度与价值观
1、在实验探究中，培养学生实事求是的科学态度，通过分析数据，感受收集数据信息的重要性。
　　2、通过了解滑轮的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
三、学情分析
1、基础
学生已经学习了杠杆的有关知识，初步掌握了探究实验的方法和技能，但不一定有独立的实验能力。
2、障碍
1、由于实验误差导致的数据偏离，可能使学生无法得出正确的实验结论。
2、对滑轮的特点认识不足，无法正确的应用到实践中去。
3、方法
定量认识：用自制教具现场做演示实验
四、 教学重难点
教学重点：通过自制仪器的实验探究、分析归纳得出定滑轮、动滑轮的特点
教学难点：根据滑轮的特点解决简单问题。
5、 教学过程
引入
教师行为 学生行为 目的
一、下课期间观看滑轮的视频二、新课引入教师介绍：该图为2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌点火的照片，他靠自己双手的力量，攀爬39米，将总质量80kg的他和轮椅送到了火炬台底部，顺利点火。从图中找出侯斌用到了什么把自己拉上去。观察滑轮。说说它的结构特点 一、让学生通过视频，知道滑轮的运用在哪些地方二、在老师的提问性，观察并思考得出结论观察滑轮的特点滑轮是周边有槽、能绕轴转动的小轮 滑轮的运用很多在工业上，学生了解的比较少，通过播放影片，让学生有些了解滑轮的用途。 学生通过观察发现，由生活走向物理。进行情感教育，运动员的刻苦的精神。
定性认识滑轮
教师行为 学生行为 目的
1、如果你是奥运会的总设计师，用一个滑轮，你有几种方法将侯斌拉倒39米的高处。（人可以在上面拉，也可以在下面拉。）2、借用学生设计的实验装置的图片分析两种滑轮的不同点。顺着学生的回答来分类滑轮 设计出两种实验装置，画出定滑轮和动滑轮的示意图，仔细观察两张的图片，认真分析他们之间的异同，从而对滑轮进行分类。 学会观察的方法，学会分类和归纳以实验的图片，让他们定性了解滑轮的相关知识。对力方向和物体上升的方向进行分析，还可以看出动滑轮不改变力的方向，定滑轮改变力的方向
定量认识滑轮（重点）
教师行为 学生行为 目的
探究：定滑轮能否省力？改变拉力方向，力是否相同？ 实验注意要点提示：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。 2探究：动滑轮能否省力？注意a.匀速提起b.竖直方向为防止实验误差而得不到结论。3.以自制教具吸引学生目光，带着学生一起进行定滑轮和动滑轮特点的探究。在探究过程中提高学生的实验动手能力。就实验结果分析定滑轮和动滑轮的实质，把杠杆和滑轮联系起来 请设计实验方案!跟着教师一起进行实验探究，认真分析数据并归纳得出结论。 在教师的引导下，分析滑轮的实质，从而加深理解滑轮的特点学生得出结论：定滑轮实质上是等臂杠杆结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆 实验探究不仅是为了提高学生兴趣，更是为了促进学生正确进行实验，提高学生实验技能和动手能力。还培养学生实事求是的科学态度，通过分析数据，感受收集数据信息的重要性。 通过思考，分析动滑轮和定滑轮绳子自由端伸长的长度和物体升高的高度之间的关系
运用（难点）
教师行为 学生行为 目的
思考1：如何利用滑轮，即能改变力的方向，又能改变力的大小，让侯斌更轻松地把自己拉上去？ 思考2：试着用我们测量的数据，计算出用定滑轮和动滑轮拉力做了多少功，克服物体的重力做了多少使用滑轮能否省功？ 通过思考题1让学生想到要一起使用定滑轮和动滑轮。为下一节课滑轮组留下伏笔。通过思考题2，为第五课时学习机械效率留下伏笔 从物理走向生活，让滑轮知识又回到生活中去，即学习了滑轮的运用，又增加了学习的生活化和兴趣化，还认识科学技术对人类社会发展的作用
6、 板书设计
§3.4 滑轮
一、定性认识滑轮 二、定量认识滑轮
滑轮的分类
动滑轮：使用时滑轮位置固定不变 动滑轮：F=1/2(G物+G滑轮)
定滑轮：使用时滑轮位置跟被拉动物体一起运动 不能改变动力方向 可省力 费距离















定滑轮：F=G 能改变动力方向 不省力





(共13张PPT)
简单机械 Simple machine
滑轮
该图为2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌点火的照片，他靠自己双手的力量，攀爬39米，将总质量80kg的他和轮椅送到了火炬台底部，点火。
滑轮结构
观察滑轮。说说它的结构特点
滑轮是周边有槽、能绕轴转动的小轮
如果你是奥运会的总设计师，利用滑轮你有几种方法将侯斌拉倒39米的高处，人可以在上面拉，也可以在下面拉。
定滑轮
动滑轮
器材：一只带固定装置铁架台、一只滑轮、一根绳子，一盒钩码　
滑轮的位置固定不动
滑轮随重物移动
结论：定滑轮不能省力，可以改变力的方向。
1
1
1
2
2
1
探究：定滑轮能否省力？改变拉力方向，力是否相同？
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。
3
3
请设计实验方案!
1
1
实验次数 滑轮重力（N） 钩码重力G/N 拉力方向 弹簧测力计读数F/N
1 0.5 竖直向下
2 0.5 竖直向下
3 0.5 竖直向下
4 0.5 斜拉
5 0.5 水平
探究：动滑轮能否省力？
结论：使用动滑轮，可以_____力，即F拉______G物
省
=
注意： a.匀速提起 b.竖直方向
实验
次数 滑轮重力G/N 钩码重力G/N 弹簧测力计读数F/N
1
2
3
1、定滑轮是什么杠杆？
l1＝l2
F1＝F2
2、为了把物体举得更高，怎么办？
让绳子跨过杠杆拉动
3、如何减小摩擦？
拼上两个周边有槽的半轮－－制成定滑轮
结论：定滑轮实质上是等臂杠杆　　
三、定滑轮和动滑轮的实质
F1
1、动滑轮是什么杠杆？
l1＝2l2
F1＝1/2F2
2、支点在哪？
固定端绳子与滑轮相切处
结论：动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的杠杆　　
·
O
1、定滑轮：位置固定不动的滑轮
一、定滑轮与动滑轮
2、动滑轮：位置随重物移动的滑轮
　　
实质：等臂杠杆
·
O
L1
L2
·
O
L1
L2
l1＝ l2　 F＝G
l1＝2 l2　 F＝1/2（G物＋G动）
（不计摩擦）
（不计摩擦）
特点：不能省力，但可以改变力的方向,s＝h
特点：省一半力，但不能改变力的方向， S＝2h
实质：动力臂为阻力臂的两倍的杠杆
判断护城河上的吊桥上的滑轮是什么滑轮？起了什么作用？
巩固练习：
1：如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦）
100
如图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为____牛。
4
f
f
G
G
思考1：如何利用滑轮，即能改变力的方向，又能改变力的大小，让侯斌更轻松地把自己拉上去？


思考2：试着用我们测量的数据，计算出用定滑轮和动滑轮拉力做了多少功，克服物体的重力做了多少功？看看使用滑轮能否省功？
学生探究报告单
观察滑轮
滑轮有哪些结构特点＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
活动一、利用桌上的工具你能把钩码从铁架台底部移到铁架台的上端吗？
(
铁架台的上端
)画出图示

画出图示


(
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)










探究二、探究定滑轮是否能省力？改变拉力的方向，拉力的大小是否改变？
实验次数
1
2
3

实验方案： 。
实验次数
1
2
3









实验结论：使用定滑轮不省_________，但可以改变力的__________。

探究三、探究动滑轮是否能省力？
实验方案：
实验 次数
1
2
3









实验结论：使用动滑轮可以省_________，但不可以改变力的_________。
思考1：定滑轮和动滑轮拉力做了多少功，克服物体的重力做了多少功？看看使用滑轮能否省功？
思考2：如何使用滑轮把侯斌拉上去，既能改变力的方向，又改变力的大小？

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