人教版八年级物理下册《12.2滑轮》教学设计

人教版八年级物理下册12.2滑轮教学设计燕集中学 沈少波一、教学设计思路 对学生来说“科学探究”既是学习的重要内容，又是一种重要、有效的研究物理问题的方法；对教师来说，它既是教学目的，又是一种重要的教学方法。滑轮是学生知道但是并不熟悉的一种简单机械，可是在实际生产和生活中又有着广泛的应用.因此，针对本节课的重、难点，在教法和学法上拟用实验探究法，以便更好地达到教和学的目的。用一幅漫画导入新课，激发学生学习兴趣，引导学生认识动定滑轮.通过展现学校升旗时的情景图片、窗帘制作图片和工人师傅吊货物情景图片，让学生说出这两种活动中滑轮的情况有何不同，从而得到滑轮可分为两类，一类是轴的位置是固定不变的称为定滑轮，一类是轴的位置随被拉物体一起运动的称为动滑轮。通过上述两种场景的再现，学生自然会有疑问：为什么在这两种情况下要用两种不同的轮子，这两种轮子难道有什么不同的特点吗？，从而自然地过渡到下一环节的学习。三是探究动定滑轮的特点。在这一环节通过实验的设计归纳则可培养学生归纳、推理能力，通过小组合作实验可以培养学生合作能力和集体意识，通过实验数据的分析可以培养学生收集和处理信息的能力，四是带领学生学生认识滑轮的本质。这一环节是学生学习上的一个难点，因此在教与学中先让学生自学教材内容，让学生进行讨论、感悟以后，再演示用定滑轮提升重物，同时让学生仔细观察定滑轮的运动情况，感悟定滑轮的支点及力臂。从而使学生认识和理解“定滑轮相当于一等臂杠杆”。第五环节是滑轮组的教学，对于这一部分的教学可采用在动滑轮特点的基础上引导学生进行推理得到：用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几分之一。教学过程中运用观察比较方法的来认识定动滑轮，通过学生动手实验探究，动手设计制定探究动定滑轮的特点实验方案、设计记录数据表格、同学交流评估方案的优劣、学生通过数据处理得到实验结论，通过一般规律推到普遍规律，在教学中力求教学方式多样化，这样课堂形式更富吸引力，课堂具有更多的生成性。通过对学生在每一环节中的优良表现给予准确、恰当、即时的评价，让学生体验成功的喜悦、增强了学生的自信心，由于学生参与的广泛性，使整个课堂生动、活跃、充满活力，让每一个个体都能有所表现，关注每一个学生的成长与发展。（一）新课引入教师叙述：在前面的学习中我们知道了杠杆是一种简单机械，在生活生产中使用简单机械可以带来方便。今天我们再来学习另一种简单机械滑轮（板书课题 ）。（二）新课学习1、观察教师讲述：生活中，人们常常使用滑轮来提升重物。请你观察桌上摆放的滑轮，说出它的结构特点, 想一想滑轮的这些结构在提升重物时有什么功能吗？（定义滑轮：周边有槽、能绕着轴转动的小轮。）2、体验实验、观察比较。举例：（1）学生活动：（小组合作）探究滑轮的使用方法（2）学生演示交流：有两种方法可将钩码提到高处（3）教师PPT再现滑轮的使用提问：仔细观察两种情况下滑轮的运动情况，比较装置的不同之处。学生回答，教师板书：定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。3、探究滑轮的使用特点叙述：工地上来了工人丙，他没有使用滑轮，而是直接用绳子将货物提上来。（1）提处问题：根据刚才的实验，你认为提升重物时使用滑轮与不使用滑轮相有什么不同吗？（2）学生猜测。图1学生A：可能省力。学生B：可能费力。学生C：（3）设计实验初步方案：提问：你还需要什么器材来验证你的猜测。（弹簧测力计）提问：你该怎么做？学生讨论交流实验方案：使用弹簧测力计先测出直接提起钩码的拉力大小，再用弹簧测力计测出使用滑轮提起钩码时的拉力，比较两次拉力的大小。如图1教师提问，大家同意这个实验方案吗?(如果同意，就先按照这个方案实验，学生不同意，那就进一步讨论)（4）学生使用工具收集证据探究活动实验前的教师指导：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。C 要在同一竖直平面内拉动，不然细线容易卡住。（5）学生探究活动,使用工具收集证据，教师个别指导。（6）收集数据，表达交流，解释问题。定滑轮A 教师先请一位学生提供实验数据以及由此得出“使用定滑轮不能省力”的结论。B 学生回答后，教师进一步提问：大家是否同意？你认为实验过程是否存在不足之处。C 学生讨论：实验只有一组数据，不能归纳出普遍结论，应该多做几次D 学生表达交流，完善实验过程。如图3所示 图2 图3 E （板书） 定滑轮的使用特点:使用定滑轮不能省力，但可以改变用力方向。动滑轮。A 收集学生有关动滑轮使用的数据（学生已经知道需要多组实验）。B 提问：观察实验数据以及相关现象，你能得出什么结论？学生回答：使用动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。4、物理建模，分析滑轮的工作原理设问：使用滑轮，有省力、不省力等等情况，使用杠杆，也有省力、不省力等类似情况，能不能将滑轮看成杠杆呢？（1）动画分析定滑轮A 请仔细观察定滑轮工作时滑轮的运动情况，可否将定滑轮看成杠杆，为什么？ 学生回答：可以，因为它也是在力的作用下能绕固定点转动的“硬棒”，不过这根硬棒是圆形的。B 既然定滑轮是杠杆，请找出杠杆的五个要素即动力、阻力、支点以及动力臂和阻力臂。（教师在学生一边回答时一边PPT画图）C 根据做出的力臂情况，你能否解释为什么使用定滑轮不能省力？学生回答：定滑轮的动力臂与阻力臂都等于滑轮的半径，所以它实际上是等臂杠杆，由F1l1=F2l2得出当l1=l2时F1=F2，所以使用定滑轮不能省力。D 为什么使用定滑轮沿不同的方向用力，力的大小始终不变呢？学生回答：因为使用定滑轮沿不同的方向用力，动力臂与阻力臂始终等于滑轮的半径，所以力的大小始终不变。E 板书 （定滑轮的）工作原理：实质上是等臂杠杆。（2）分析动滑轮问题：都是滑轮，为什么作为定滑轮使用时不能省力而作为动滑轮使用时会省力呢？A、 PPT图：根据动滑轮的工作情况，先找出动力、阻力；B、 播放动滑轮演变为直杠杆的课件，确定动滑轮的支点；C、 PPT图上画出动力臂、阻力臂。D、 讨论得出动滑轮的动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂是阻力臂的两倍，由此得出动滑轮可以看作一个省一半力的杠杆。E、 板书（动滑轮的工作原理）实质上是动力臂是阻力臂的两倍的省力的杠杆。F、 分析讨论表2 问题：从动滑轮的工作原理来看，使用动滑轮的拉力应该是不使用动滑轮时拉力的一半，但实验的结果似乎并非如此，只是将近物体重力的一半。你认为这可能是什么原因呢？学生讨论得出：因为动滑轮本身也有重力。使用动滑轮时，绳子需要承担滑轮与物体总重一半的力。教师请学生测出动滑轮的重力，填入表格，发现使用动滑轮提升重物，所用拉力是滑轮与物体总重的一半。G 在什么情况使用动滑轮，拉力会是物体重力的一半？（动滑轮重力以及摩擦忽略不计）这可能吗？（不可能）所以使用动滑轮省力一半只是一种理想状态。F 使用动滑轮省了力，你认为付出了什么代价?能不能用实验证明？需要比较哪些物理量？学生补充实验：利用简易刻度板测钩码上升的距离h和绳子自由上升的距离s。得出结论：绳子自由上升的距离s是钩码上升的距离h的两倍。（三）小结与应用1、小结教师叙述：今天大家的表现非常好。同学们通过对“提升重物时使用滑轮与不使用滑轮相有什么不同”这个问题进行了思考，在实验基础上提出了猜测，设计了初步实验方案，通过使用工具收集证据、数据处理、以及经过表达和交流，逐步完善了实验过程，归纳出实验结论，解释了相关问题，经历了一个较为完整的探究滑轮使用特点的实验。最后我们一起来讨论一下，滑轮在生活中都有哪些应用。2、应用（1）教师叙述：古今中外，滑轮都被广泛使用。（2）教师叙述：虽然滑轮