《滑轮》习题课教学设计

用“三步曲”解滑轮问题滑轮习题课教学设计一、教学目标1. 知识与技能（1）进一步了解定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。（2）理解有用功、总功、额外功、功率的概念，并能计算相关物理量。2.过程与方法（1）通过观察和实验,了解动滑轮的特点。（2）通过分析滑轮组模型，掌握滑轮组的分析方法三步曲。3.情感、态度与价值观（1）在实验探索中,提高学生的探究能力。（2）把滑轮组问题构建成模型，培养学生建模的意识。二 、学情分析学生已经学习了动滑轮、动滑轮和滑轮组,对这三者的基础知识有了较好的掌握,但对于知识的应用能力不强,学以致用能力较弱,遇到滑轮组相关问题时不知道如何下手，还有部分同学对滑轮组相问题有畏惧情绪。三、重点难点重点:用三步曲解决滑轮问题难点:用三步曲解决滑轮问题四、教学过程第三课时活动1：温故知新1.滑轮分_和_两种。_在使用时，轴固定不动；_在使用时，轴随物体一起运动。2. 如图，因为同一条绳子上的力是相等的且绳子不可伸缩 F甲_G甲 F乙=_G总S甲绳_S物 S乙绳=_S物3. 定滑轮实质上是_杠杆；使用定滑轮不省_，但能改变_。动滑轮实质动力臂为阻力臂_倍的杠杆，故动滑轮能省_力，但_改变力的方向。4. 使用滑轮组既可以省力，又可以改变动力的方向利用甲乙装置提升物体上升高度为h，利用丙拉动物体前进距离为S甲： 有用功W有=_，总功W总=_乙： 有用功W有=_，总功W总=_丙： 有用功W有=_，总功W总=_活动2：实验突破，扫除障碍从“温故知新”中发现，学生对于动滑轮的特点掌握不到位，这也直接导致在写图乙的有用功、总功的表达式时出错。所以，在课堂之初，就让学生自己做实验，再次探究动滑轮的特点，为分析滑轮组问题扫除障碍。你得到的结论是：动滑轮的重力G动/N物体的重力G动/N绳子的拉力F乙/N物体移动的路程S物/m绳子自由端移动的路程S乙绳/m1._2._活动3：滑轮秘诀，学“三步曲”因为定滑轮既不能改变力的大小又不能省距离，而动滑轮省力非距离，所以，三步曲中的三步都是对动滑轮进行分析。第一步是：圈出动滑轮上的绳子段数n。第二步是：找出动滑轮上的平衡力。第三步是找动滑轮上的端心比1，S端= nS心,v端= n v心。在这个环节中，笔者借助动态PPT，着重用“提问法”引导学生，步步追问，步步提升。（备注：“端”指的是绳子的自由端，“心”指的是滑轮的中心。有时候，S端即绳子自由端移动的距离，S心即物体移动的距离，所以有S绳= nS物。还有的时候是S绳= 1nS物，（例：本文“五、课后延伸，天人合一”中的拓展2）而“端心比”把这两种情况合二为一了。）滑轮组分析三步曲 装置图第一步n=_2_n=_3_n=_2_第二步2F=G物+G动3F=G物+G动2F=f第三步S端= _2_ S心v端= _2_ v心S端= _3_ S心v端= _3_ v心S端= _3_ S心v端= _3_ v心领会了这三种经典模型后，带领学生一起小结三步曲。小结的同时，用图丁（见下文）检测学生是否学会。发现同学们掌握得很好，可以去挑战实际问题了。活动4：挑战滑轮，步步高升此环节精心设计了三道题，挑战难度依次加大。在学生解决问题的过程中，要求学生先在虚线方框内写出“三步曲”，理清思路，再解决问题。1. 初出茅庐这道题是经典的滑轮组问题，且在上面的小结中，同学们已经掌握了图丁的分析方法，在此将图丁的滑轮模型设计到实际问题中，在培养学生解决实际能力的同时，还能帮助学生建立自信心，从而获得继续挑战下去的动力。学生解答完后，选取一部分同学的学案投影展示。挑战一：初出茅庐救援过程中使用的滑轮组如图所示（不考虑摩擦和绳重）。已知伤员和担架总重960N ，每个滑轮重20N。（g=10N/Kg）（1）救援人员将伤员需匀速提高10m，要用多大的力？ 救援人员移动的距离？（2）救援人员所做的有用功是多少?1. n=_2. _F=_3. S端= _ S心2. 登堂入室这道题，在第一道题的基础上，添加了“摩擦力”元素，加大了难度，但是只要掌握了分析滑轮的三步曲，那解答起来也就无忧虑了。挑战二 : 登堂入室用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是180N，当绳端的拉力是100N时,物体以0.5m/s的速度匀速移动（不考虑摩擦和绳重，g=10N/Kg）求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）动滑轮的重;（3）拉力F的功率1. n=_2. _F=_3. S端= _ S心3. 登峰造极这道题，在滑轮模型的基础上，添加了“浮力”元素，进一步加大了难度。对动滑轮受力分析时，学生会感到困难，老师要注意引导。同学们能分析到的是：2F= G动+ F拉。那么关键问题是求F拉。此时要引导学生找到F拉的相互作用力，引导学生分析出F拉+ F浮=G物。接下来，所有的问题就迎刃而解了！ 挑战三 : 登峰造极物体重1000N，在水中受到的浮力是 200N，物体匀速向上运动。(不计绳重和摩擦和水的阻力,g=10N/Kg)（1）若不计动滑轮重，拉力F是多少？1. n=_2. _F=_3. S端= _ S心（2）如果拉力是500N，动滑轮重为多少？活动5：课后延伸，天人合一在本节课的最后，和同学们一起做了总结：用思维导图的形式，以滑轮为载体，整合了初中力学的主要内容(速度、摩擦力、浮力、压强、功、功率、机械效率)，再次把同学们的认识提高了一个高度，起到画龙点睛的作用。、超级滑轮：天人合一拓展1:上题中。若容器重1000N,底面积0.5平方米，水重5000N,水深1m；水对容器底的压