人教版物理八年级下12.2滑轮教案

第十二章 简单机械 第二节 滑轮1 教学目标1.1 知识与技能：1.认识定滑轮和动滑轮。2.知道使用滑轮的好处，理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。3.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组4.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题。1.2过程与方法 ：1、经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论。2、通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建模的科学方法1.3 情感态度与价值观 ：1.培养学生热爱科学,探索真理,实事求是的科学态度和严谨的思维习惯2.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用2 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点1.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。2.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组3.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题。2.2 教学难点1.会根据滑轮的挂线判断省力情况，会根据要求正确组装滑轮组2.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做3 专家建议观察动滑轮的特点，推导滑轮组的工作状况，解题的时候可以利用生活中的实际经验。根据生活实际，充分体会滑轮在生活中的作用。4 教学方法实验探究归纳总结补充讲解练习提高5 教学用具弹簧秤、钩码、动滑轮、定滑轮、绳、小木块6 教学过程6.1 引入新课【师】定滑轮在生产、生活中比较常见，比如每周一早上升旗时就要用到滑轮。目的就是要改变动力的方向，人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶。生活中的定滑轮：旗杆的顶端、起重机、打桩机等。6.2 新知介绍【师】情景创设：工人要装修三楼的房子，他们需要把货物从地面运到三楼。工人甲在底楼地面，工人乙站在三楼。他们都想利用一根绳子和一只滑轮将货物从地面运到三楼。提出问题：如果你是工人甲，你该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？如果你是工人乙，你又该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？【生】可以用滑轮。【师】那么用什么滑轮呢？我们刚看到的升国旗，是人站在地面上，把国旗升到上面去了，那么刚刚说的，如果人也在上面呢，这个时候怎么把货物运到上面呢？所以我们不能用定滑轮，但是可以使用动滑轮。下面我们来介绍一下滑轮的几种类型：1 定滑轮 定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。绳子自由端移动距离sF （或速度vF）=重物移动的距离sG（或速度vG）【师】探究使用定滑轮的特点1按右图所示方式组装定滑轮。2在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。4改变钩码的个数，重做上述实验。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1235分析表中的数据，得出的结论是：【师】综上，定滑轮的好处就是能改变力的方向，但是不能省力。那么现在，如果沿着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，那么力的大小会一样吗？【生】通过分析力臂，在斜拉的时候，力臂仍然是等于滑轮半径，所以力臂不变，力也不变。【师】结论：定滑轮特点：FG，即不省力，也不费力；sh，即不省距离，也不费距离；作用：改变用力的方向，定滑轮实质是一个等臂的杠杆。2.动滑轮 【板书】定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=1/2G；只忽略轮轴间的摩擦则：F=1/2（G物+G动）绳子自由端移动距离sF（或vF）=2倍的重物移动的距离sG（或vG）。【师】生活中的动滑轮：起重机、打桩机等。探究使用动画滑轮的特点1按右图所示方式组装动滑轮。2竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1234分析表中的数据，得出的结论是：【板书】动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂的二倍的省力的杠杆动滑轮：FG/2，即使用动滑轮省一半力；s2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械；不改变力的方向分析：当提起重物的时候，支点在哪里？在绳子和轮接触的地方这是动力作用线，这是阻力作用线，（边讲边用手比划）把动力臂和阻力臂画出来从支点到动力作用线的距离为动力臂；从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。（先用手比划）动力臂等于直径，阻力臂等于半径，即l1=2l2。3 滑轮组 【师】我们已经学过了定滑轮与动滑轮，生活中的吊车（下左图）其实就是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其示意图如下右图。据图，在脑中构思这样的画面：用手拉绳子自由端，物体上升。【师】使用动滑轮能省一半力。动滑轮由两根绳子共同承担重物，因此每根绳子各承担物重的一半。定滑轮的好处是可以改变动力的方向，动滑轮的好处是可以省一半力。如果既想省力又想改变动力的方向，怎么办呢？【生】把定滑轮和动滑轮组合在一起。我们把定滑轮和动滑轮组合在一起，称它们为滑轮组。【板书】定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。1.确定承担物重的绳子的段数n的方法在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数。理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1/nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n（G物+G动）。2.拉力通过的距离s与物体移动高度h的关系利用滑轮组提起物体时，动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是s=nh（n表示承担物重的绳子股数）绳子自由端移动速度vF =n倍的重物移动的速度vG。3.省力情况的确定方法1）滑轮竖放时，在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几根绳子吊着物体，提起物体所用的力就是重物的几分之一。2）滑轮组横放时，滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动，拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一。不计绳与滑轮之间的摩擦时，F=f物，此时绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s物的关系为：s=ns物4.组装和设计滑轮组【板书】由省力情况判定绳的固定端位置1. 利用F=G总，求出承担总重的绳子股数n，然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮2. 判定绳子固定端位置：n为偶数，则绳子固定在定滑轮上；n为奇数，则绳子固定在动滑轮上3. 动滑轮个数为N,和动滑轮相连的绳子段数为n=2N或n=2N+1时，使用的动力最小，即最省力6.3 复习总结和作业布置课堂总结：定滑轮特点：FG，即不省力，也不费力；sh，即不省距离，也不费距离；作用：改变用力的方向，定滑轮实质是一个等臂的杠杆。动滑轮特点：FG/2，即使用动滑轮省一半力；s2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械；不改变力的方向滑轮组特点：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置。使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。利用滑轮组提起物体时，动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是s=nh（n表示承担物重的绳子股数）绳子自由端移动速度vF =n倍的重物移动的速度vG物体横放时，拉力等于物体受到的摩擦力的1/n（绳子股数）课堂练习1、使用如图所示的装置匀速提起重物G所有的拉力中（D ）AF1最大 BF2最大 CF3最大 D一样大 2、如图所示，不计滑轮及绳重，以及滑轮与绳之间的摩擦，水平拉力为F，物体的重力为G，且在水平面上匀速向右滑动，物体所受的摩擦力的大小等于（ D ）A、F B、G C、G/2 D、F/23、如图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为 G/3 ； G/4 ； G/5 。不计滑轮本身的重和摩擦。4、图1中A是 动 滑轮。利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向_上_（选填“上”、“下”）。如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用_26_牛的拉力。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动_4_米。5、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（D）A20N；0.4m/s B20N；0.1m/s C5N；0.4m/s D5N；0.1m/s作业布置1、完成配套课后练习题7 板书设计第十二章 简单机械 滑轮1 定滑轮 定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。绳子自由端移动距离sF （或速度vF）=重物移动的距离sG（或速度vG）2.动滑轮 【板书】 定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=1/2G；只忽略轮轴间的摩擦则：F=1/2（G物+G动）绳子自由端移动距离sF（或vF）=2倍的重物移动的距离sG（或vG）。【板书】动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂的二倍的省力的杠杆动滑轮：FG/2，即使用动滑轮省一半力；s2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械；