12.2滑轮教学设计

第十二章第2节滑轮 教学目标（一）知识与技能1认识定滑轮和动滑轮；2知道定滑轮，动滑轮，滑轮组的作用；3. 会根据要求使用和组装滑轮组。（二）过程与方法1经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。 2.经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 (三）情感态度与价值观1关心生活、生产中有关滑轮的实际应用，有利用滑轮的意识。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。 教学重点：研究定滑轮、动滑轮，滑轮组的特点。 教学难点：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组 教学准备 多媒体课件、滑轮、铁架台、弹簧测力计、直尺、钩码、细线等。 教学过程1、 导入新课【欣赏漫画】 精彩解说：一位胖爷爷买了一大袋的米,扛到楼上觉得吃力,他利用如图示装置将其吊到二楼的窗口,这时刚好有个瘦瘦的小伙子路过,他便让这小伙子帮他拉住绳子,自己赶紧跑上二楼去接米袋。可是,当他气喘息息的跑上二楼窗口接米袋时，却看到被吊上去的不是米袋而是这位小伙子,而他辛苦拉到二楼的米袋却落回地面,他很生气,责怪这位小伙子没用力拉住绳子。而这位小伙子却觉得自己很冤枉,到底是谁错了呢? 在这幅漫画里使用了一种简单机械-滑轮，这节课我们来学习有关滑轮的知识，找出一种可行的方法把米袋运上二楼。2、 推进新课（1） 定滑轮和动滑轮展示照片,提出问题首先我们先来认识一下什么是滑轮，（手示滑轮实物），同学们观察它们的结构看看它们有什么特点？学生仔细观察，回答问题滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。生活中哪些地方用到滑轮，例如旗杆顶端安装了滑轮，起重机下面也装有滑轮。（展示教科书中旗杆和起重机的图片）提问：下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?生看图，思考并回答：国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。师讲授：按照使用过程中滑轮的轴的位置是否改变，可分为定滑轮和动滑轮。定滑轮:轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。动滑轮:轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。让生判断课本图12.2-3哪个是定滑轮，哪个是动滑轮（二）定滑轮、动滑轮的特点【实验】研究定滑轮动滑轮的特点让生回顾三种杠杆的特点，提出有探究价值的问题提出问题：（1）使用定滑轮、动滑轮能否省力？（2）使用定滑轮、动滑轮能否省动力作用点移动的距离（省距离）？思考题：为了探究以上问题该如何设计实验，实验需要哪些器材？应测量记录哪些数据？生思考讨论回答。师演示定滑轮实验，将数据填入表中。生观察实验，分析数据，得出结论：使用定滑轮不省力，不省距离问题：既然使用定滑轮不省力，也不省距离，为什么还要使用定滑轮呢？师引导生思考在升旗时使用定滑轮和不使用定滑轮拉力的方向各是怎样从而得出使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。总结：（板书）使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。师演示动滑轮实验，将数据填入表中。生观察实验，分析数据，得出结论总结：（板书）使用动滑轮可以省力，但费距离，且不改变力的方向。【问题】同一个滑轮，为什么使用定滑轮不能省力，而使用动滑轮能省力呢？能用所学知识解释吗？师演示用定滑轮拉钩码，让生观察滑轮在力的作用下绕着轴在旋转，轴的位置固定不变，即在力的作用下滑轮绕着固定点转动，继而提问：这是我们之前学过的什么模型？生答：杠杆师：定滑轮符合杠杆的定义，实质也是杠杆。请你找出定滑轮的五要素。（在黑板上画出定滑轮的示意图）结论：定滑轮实质是一个等臂杠杆【问题：】改变拉力方向后，拉力的大小如何变化？生画图发现L1仍等于L2，答：不变结论：所以使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，FG师：动滑轮实质又是什么，是否也能看成杠杆呢？师演示用动滑轮提重物（实物上过圆心画有一条大红线)，用PPT flash示某瞬间，引导生找出动滑轮的支点，确定其动力臂和阻力臂，并比较其大小关系。强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上结论：动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆【问题】通过理论分析，使用动滑轮能省一半的力，但在实际实验中，为什么没有省一半的力呢？生思考原因讨论交流,若生答不出师再适当引导，在这过程中绳子与滑轮之间有摩擦，在提升重物过程中也提升了动滑轮，动滑轮自身有重力，没有沿竖直方向拉绳子等。结论：沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖直向上的拉力最小课堂练习：略解决课前问题：为什么会出现这个现象？一个人要拉起比他体重大的重物用定滑轮行吗，应该怎么办？生思考回答。因为定滑轮的实质是个等臂杠杆，动力=阻力。胖人受到的重力大于物体受到的重力，所以胖人可以安然地站在地上。而瘦人受到的重力小于物体受到的重力，所以物体安然地在地上，瘦人却被升到空中。要拉起比自己体重大的物体使用定滑轮不行。因为使用定滑轮不省力，提升重物所需的力至少要等于自己的体重。解决办法可以用动滑轮提升重物，这样就可以在楼上用力提升物体无需他人帮忙。（三）滑轮组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，但不能省力。动滑轮的好处是可以省一半力，但不能改变力的方向。如果既想省力又想改变动力的方向，怎么办呢?生结合两种滑轮的优缺点思考可行方案：把定滑轮和动滑轮组装在一起，定义：我们把定滑轮与动滑轮的组合，叫做滑轮组。提问：一个定滑轮和一个动滑轮，有哪些绕线的方法？引导学生要绕线时需把绳子一端固定，生发现可以先从定滑轮开始绕也可以先从动滑轮开始绕，故有两种。问题：使用这两种滑轮组拉力的大小各是多少呢？引导学生用平衡力的知识进行受力分析，得出结论：分别为F=，F=问题：如果分别把重物提升5CM，绳子自由端移动的距离分别是多少呢？生思考讨论回答，师补充修正问题：你发现其中的规律了吗生：有几根绳子承担物重，拉力就是总重的几分之一。有几根绳子承担物重，拉力所移动距离就是物体升高距离的几倍问题：很明显滑轮组二更省力，滑轮组一又有什么优点？拓展实验利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？生观察滑轮组的不同绕线方式总结绕线小窍门生：绳子从定滑轮开始绕线，拉力的方向就向下，绳子从动滑轮开始绕线，拉力方向就向上。承担物重的绳子的段数n为奇数从动滑轮开始绕线，n为偶数从定滑轮开始绕线。绕线方式从里到外。承担物重的绳子段数判断方法：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。【归纳总结】：n为承担物重的绳子段数。科学世界：轮轴与斜面生活中除了杠杆和滑轮，你还知道哪些简单机械？（1） 出示带有螺丝钉，螺丝及螺母的木板，扳子，螺丝刀，手钻，依次让学生从木板上拧下螺丝，在木板上钻孔。（2） 使用这几个工具时有什么共同之处？自主学习：阅读课本P83的科学世界，完成下面问题（1) 轮轴是一种 （填“省力”或“费力”） 的简单机械，但要 。 （2) 斜面是一种 （填“省力”或“费力”） 的简单机械，但要 。实践探索：骑自行车爬同一个陡坡，第一次按直线上爬，第二次按“S”型上爬，比较哪一次更省力，试说明原因。三、课堂小结引导学生进行总结这节课我们学习了简单机械的知识，知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。进一步总结出各种滑轮组的力与距离的特点。四、课堂检测五、布置作业板书设计第二节 滑轮 一、定滑轮： 1.定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 2.特点：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变