《滑轮》教学设计

滑轮滑轮 教学设计教学设计 孙祥邺孙祥邺 滑轮 教学设计 孙祥邺孙祥邺 一 教材分析和学情分析一 教材分析和学情分析 1 定滑轮的作用是在实验基础上总结出来的 先用弹簧测力计直接把 钩码提起来 再用定滑轮把钩码提起来 在误差范围内弹簧测力计的 两次示数可以看作相等的 但是运用定滑轮改变了力的方向 2 动滑轮的作用 教材是通过实验和分析得出的 做动滑轮的实验时 要注意 1 跨过动滑轮的两段绳竖直平行才能得出动滑轮省力一半 的结论 初中不要涉及两段绳不平行的情况 2 当钩码重远大于动 滑轮重时 动滑轮重才可忽略不计 近似得出使用动滑轮可以省一半 力的结论 因此实验时 钩码应尽量重些 不能超过弹簧测力计的称 量限度 3 滑轮组是动滑轮和定滑轮的综合运用 讲述滑轮组之前 可以比较 定滑轮和动滑轮的特点 然后通过实例说明有时既要省力又要改变和 动滑轮组合起来使用 由此引入滑轮组 滑轮组的教学最好采用随堂 实验的方式 使学生有机会练习组装滑轮组 和更直接地观察滑轮组 的省力情况 但给学生的滑轮组不要 二 教学目的二 教学目的 1 引导学生动手实验 使学生知道定骨轮 动滑轮 滑轮组的作用 2 运用杠杆平衡条件分析定滑轮 动滑轮的实质 3 初步学会组装简单的滑轮组 三 教学方法三 教学方法 边学边实验和讨论分析相结合 四 课程资源四 课程资源 1 演示实验器材 定滑轮 动滑轮模型各 1 个 铁架台 5 个 绳子 3 根 钩码 6 个 单滑轮 4 个 小黑板 1 块 投影仪 1 台 2 学生实验器材 共分 24 组 每组有 铁架台 1 个 钩码 4 只 绳子 1 根 单滑轮 2 个 弹簧测力计 1 个 玻璃板 2 块 彩色笔 2 支 五 教学过程五 教学过程 课题引入 1 教师出示图所示装置 提问 这是什么类型的杠杆 学生 等臂杠杆 2 教师将等臂杠杆的中间部分加宽 使之变成一个绕中心轴转动的圆轮 如图所示 再将圆轮的外缘加工成槽状 这种装置在物理学中叫做滑轮 滑轮 在生活和生产中有什么作用 它的工作原理怎样 这就是今天要学习的内容 板书课题 3 自学提纲 1 定滑轮 1 定义 2 作用 不能 但能改变 3 实质 是一个 杠杆 2 动滑轮 1 定义 2 作用 可以 但不 能 3 实质 是 的杠杆 3 滑轮组 1 定义 2 优点 既能 又可 3 F 和 G 的关系 一 滑轮 1 周边有槽 能绕轴转动的圆轮 2 出示滑轮 让学生认识滑轮并知道它的构造 二 定滑轮 1 教师演示 引导学生观察思考 1 要想将钩码提起 绳子的自由端应向哪个方向拉动 2 在提起钩码的过程中 滑轮的位置有没有改变 3 像这样安装的滑轮 应怎样称呼它 定滑轮 分析 定滑轮在这个装置里起了什么作用呢 改变力的方向 学生实验 上面演示中所用的拉力大小跟被提起钩码的重有什么关系 2 学生实验 首先用弹簧测力计测量钩码的自重 0 5N 然后按图所示 安装滑轮 再按图所示用弹簧测力计分阶段别沿水平向右 斜向下和竖直向下 三个方向拉绳 使钩码匀速上升并记录弹簧测力计的示数 然后增加钩码 重 复上述实验 实验方案 实验方案 实验 定滑轮 如图 实验 动滑轮 如图 2 滑轮组 如图 3 钩码重3 牛 拉力 F 用力方向 G钩 G动 拉力 F 用力方向 G钩 G动 拉力 F 绳股数 F 和 G 的关 系 滑轮组 如图 4 讨论 通过实验可得到什么结论 使用定滑 轮不省力 启发学生用已学的知识 分析定滑轮的工 作原理 实验证明使用定滑轮不省力 想一想 使用定滑轮为什么不能省力呢 引导学生用杠杆平衡条件分析定滑轮的工 作原理 三 动滑轮 1 教师用图所示的装置演示 引导学生观察 思考 1 将钩码提起 绳子自由端向哪个方向拉动 向上拉 2 在提起钩码的过程中 滑轮位置怎样变化 和物体一起移动 3 像这样安装的滑轮应怎样称呼它 动滑轮 4 使用动滑轮提起钩码时 用力的方向与定滑轮有什么不同 使用动 滑轮不能改变力的方向 实验 上面演示中 所用的拉力有多大 这个拉力的大小和被提起钩码的 重有什么关系 这些问题同样可通过实验来研究 2 学生实验 要求学生按图所示安装滑轮 先在滑轮上挂 2 个钩码 并 用弹簧测力计竖直向上拉绳使钩码匀速上升 记下弹簧测力计的示数 再在滑 轮上挂 4 个钩码 重做实验 讨论 通过实验得到什么结论 使用动滑轮可以省力 省一半力 分析动滑轮的工作原理 动滑轮实际上是动力臂为阻力 2 倍的杠杆 注意 拉力方向与重物上升方向关系 思考 若拉力方向如图方向 则怎样呢 四 滑轮组 引导 使用动滑轮可省力 使用定滑轮可改变力的方向 如果将动滑轮 定滑轮组合起来使用 效果将怎样 教师出示一只动滑轮和一只定滑轮 提问 如何将它们组合起来使用 请 G钩 G动 拉力 F 绳股数 F 和 G 的 关系 大家先画图设计 然后选学生上黑板画出组合图 学生实验 1 全班学生分为三大组分别按图 a b c 所示进行实验 其中 图 a b 的实验分别提起 2 个钩码 图 e 的实验提起 3 个钩码 用弹簧测力计 拉绳端使钩码匀速上升时 记下弹簧测力计的示数 2 引导分析 分析表格中的数据引导得出 当 n 2 时 F 1 2G 当 n 3 时 F 1 3G 3 推理归纳 通过对 二定 二动 和三定 三动 滑轮组的分析可知 吊起 动滑轮的绳子股数分别有 4 根 5 根和谐根 7 根时 相应的拉力为 1 4G 1 5G 和 1 6G 1 7G 由此可推知 对于多个定滑轮和动滑轮组成的滑 轮组 如果有 n 股绳子吊起动滑轮 则拉力 F 1 nG 结论 使用滑轮组吊起重物时 动滑轮被几股绳子吊起 在不考虑动滑轮 自重时 所用拉力的大小就是物重的几分之一 考虑动滑轮自重时 所用拉力 的大小就是重物和动滑轮总重的几分之一 六 随堂练习六 随堂练习 1 定滑轮实质上是一个 杠杆 使用定滑轮虽然不能 力 但可以改变 2 右图中 A 是 滑轮 利用这样的装置把物体举高 用力的方向应向 选填 上 下 如果 A 重 2 牛 要提起 50 牛的物体 至少要用 牛的拉力 3 如右图所示 利用定滑轮 动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物 已知作用 在绳子自由端的拉力 F甲 F乙 F丙 50 牛顿 则 1 不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时 提升的物重分别 是 G甲 牛 G乙 牛 G丙 牛 2 动滑轮重 3 牛 不计绳与滑轮之间摩擦 提升的物重分 别是 G甲 牛 G乙 牛 G丙 牛 4 如右图所示 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 5 如右图所示 若拉力 F 900 牛顿 物体 A 重 1500 牛顿 不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦 当绳子 自由端移动 3 米 则沿水平方向匀速拉动物体 A 前进 时 物体 A 与地面间摩擦力是 牛顿 6 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 提升重力为 G 的物体 滑轮重 力和摩擦力不计 在图中分别根据对绳子拉力 F 的要求 画出绳子的绕法 七 反思教学七 反思教学 这节课采用了学生边学边