黄素《认识和组装滑轮组》教学设计

《认识和组装滑轮组》教学设计三口中学黄素【授课对象】初二学生【课时安排】2课时一、教材分析《滑轮》是人教版初中物理八年级下册第十二章第二节而的内容，是简单机械的核心内容之一，在整个力学中占有相当重要的地位，是以后探究滑轮组机械效率的基础。本节内容是在学习了杠杆的基础上，对滑轮这一机械的认识。通过学生观察，认识和区别定滑轮和动滑轮，从而进一步引导学生探究定滑轮和动滑轮的特点，在实验前，注重让学生自己发现问题，并解决问题，设计出科学的实验步骤，得出结论。在了解了定滑轮和动滑轮的基础上，探究如何组装滑轮组。二、学情分析通过前面的对杠杆的学习，学生已经对机械及其作用有了一定的了解。在我们的日常生活中，滑轮滑轮的应用也十分普遍，所以让学生通过观察总结滑轮的构造，通过实践得出定滑轮和定滑轮的定义并不难。在《研究定滑轮和动滑轮的特点》这一实验中，要让学生自己发现问题，利用已掌握的知识解决问题，并帮助学生完善细节的考量，让学生设计合理的实验，得出数据并进行归纳总结。三、教学重点与难点1.教学重点：通过实验探究，了解定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点和作用。教学难点：会根据要求使用和组装滑轮组四、教学目标1．知识与技能认识定滑轮和动滑轮，能够识别生活和生产中常见的滑轮。会根据要求使用和组装滑轮组。2.过程与方法通过观察和实验了解定滑轮和动滑轮的结构。通过实验探究，了解定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点和作用。通过实验探究，学习数据信息处理的方法，有初步处理信息的能力。3.情感态度与价值观在实验探索中，培养学生实事求是的科学态度，通过分析数据，感受收集数据信息的重要性。通过了解滑轮及滑轮组的应用，初步认识科学技术对然人类社会发展的作用。五、教法与学法1.教法：实验演示法、讲授法、实验探究法。2.学法：自主学习、合作探究、观察与逻辑推理六、教学用具滑轮、铁架台、细线、砝码、刻度尺、弹簧测力计七、教学过程教学环节与教学内容教师活动学生活动【创设情境导入新课】1.展示古代人打水的工具：桔槔，让学生观察，它的原理是什么？分析桔槔打水的局限性，让学生思考，可以利用什么器材改进打水方法，从而引出滑轮。展示生活中滑轮的图片，让学生观察，并说一说，自己手中的滑轮有什么特点？学生总结：滑轮是边缘有凹槽，能绕固定轴转动的小轮【提问】图中展示的物体它的原理是什么？【提问】我们发现，由于杠杆的转动十分地有限，所以把水桶提升的高度也十分有限，大家有什么办法可以让我们连续不断地拉动绳子，将重物提升到我们想要的高度？【提问】我们生活中还有哪些地方用到了滑轮？结合你手中的滑轮，说一说你观察到的滑轮有什么特点？【回答】杠杆。想到升旗的旗杆边缘有凹槽（用于固定绳子），能绕固定轴转动的小轮【合作探究构建新知】一、认识定滑轮和动滑轮1、活动：学生想到了用滑轮来改进桔槔打水的缺陷，给学生3分钟的时间，让学生自己利用滑轮提起重物。2、展示：让小组展示自己的方法，进行对比，发现利用滑轮将重物提升起来有两种方式。3、比较：让学生比较两种方法的不同之处，从而归纳出定滑轮和动滑轮的概念。工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮；工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。学生实验：研究定滑轮和动滑轮的特点提出问题：学生认识了定滑轮和动滑轮之后，引导学生思考：使用定滑轮或动滑轮时还可能有什么区别？（结合上一节杠杆的工作原理，进行引导）设计实验：引导学生思考实验中要观察的物理量：施力方向、物重、重物上升高度、拉力大小、拉力移动的距离，设计表格。分小组进行实验，5-10分钟时间。要求测出数据，在实验报告单中得出结论。请小组展示自己的实验报告单，说出自己的实验结果。结论：实验结果表明：动滑轮不省力不费力，不省距离也不费距离，但可以改变力的方向。定滑轮可以省力，但是费距离，且不可以改变力的方向。认识滑轮组有我们的实验结论可以得出，定滑轮和动滑轮各自有优势，将定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组活动：利用一个定滑轮、动滑轮和铁架台，通过拉动细线提起重物。让学生分小组组装，得出滑轮组的两种绕法。让学生观察分析这两种绕法的不同。绳子的起点不同，拉力的方向不同，动滑轮上绳子段数不同拉力可能不同，拉力的距离可能不同滑轮组的特点在组装了滑轮组之后，引导学生继续探究滑轮组的特点，以组装的两种滑轮组为研究对象，在前一个实验的基础上，引导学生设计实验。【活动】利用一个滑轮和铁架台，通过拉动细线提起重物。请试一试，看看有几种方法。【展示】请小组派代表展示一下你们小组想到的方法？【提问】我们发现，展示的小组想出来两种方法，其他小组也是一样吗？请同学们比较一下，这两种方法有什么不同？【小结】工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮；工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。【引导】同学们在用定滑轮和动滑轮拉动重物时，有什么样的感觉？力不同，那滑轮有可能可以？使用弹簧测力计需要注意什么？在学习杠杆时我们发现，省力杠杆省了力，但同时有费距离，费力杠杆费了力但省了距离，所以我们还要探究什么？如何测量？4、请同学们根据你要测的物理量设计表格。测量量数据数据数据请同学们分小组合作完成实验，将结论填写在自己的实验报告单中。【展示】请小组派代表展示一下你们小组的实验结果？问题预设：定滑轮省力吗？省距离吗？它有什么用？动滑轮问题预设：观察实验结果我们可以知道省力了，大概省了多少力呢？除了物重，还有什么因素会影响拉力大小？讲解：我们发现拉力大小比物重的一半稍大一点，其实主要是因为提升重物时不可避免地把动滑轮也拉了上来，相对来说，摩擦造成的影响较小。观察实验结果我们还可以知道动滑轮费了距离。【小结】实验结果表明：动滑轮不省力不费力，不省距离也不费距离，但可以改变力的方向。定滑轮可以省力，但是费距离，且不可以改变力的方向。【引导】我们发现定滑轮和动滑轮各有所长，如何把他们的优势结合起来呢？定滑轮和动滑轮结合在一起，我们称之为滑轮组。【活动】利用一个定滑轮、动滑轮和铁架台，通过拉动细线提起重物，你能得到几种组合方法？提示：滑轮两端的钩子，可以作为固定绳子的起点，定动滑轮要交替使用。【展示】请小组派代表展示一下你们小组的实验结果？【比较】大家觉得这两种绕法有什么不同吗？【引导】刚刚我们猜想了：这两种绕法可能拉力不相同，拉力移动的距离也可能不相同，请同学们结合我们上一个实验，说一说我们如何设计实验探究滑轮组的特点？我们需要测量什么量？在探究动滑轮的特点时，我们了解到，在提升重物时，我们不可避免地把动滑轮提起来了，我们还要测量什么量？我们实际提起来的重量怎么确定？请你设计表格，进行实验观察实验数据，你能观察到物重和拉力有什么关系？把动滑轮的重力加上，你有什么发现？【理论分析】用二力平衡的知识，以动滑轮为研究对象，进行受力分析。前提：我们知道，同一根绳子上，力是处处相等的根据实验结果以及理论分析，进一步推导得出关系式：如果动滑轮上有n段承重的绳子呢？动手操作小组展示【回答】一个滑轮固定不动，一个滑轮随重物上升。（提升重物所用的力不同）摘记用的力好像不同省力或费力在量程之内测量；使用前要调零滑轮是否省（或者费）距离用刻度尺测出重物上升的高度和绳子的自由端上升的高度比较。设计表格进行实验学生展示结果结论：定滑轮不省力也不费力，不省距离也不费距离，但是能改变力的方向。动滑轮省了一半的力绳子的摩擦和动滑轮的重力。动滑轮费了一倍的距离同时使用定滑轮和动滑轮组装滑轮组得到两种方法展示绳子的起点不同，拉力的方向不同，动滑轮上绳子段数不同拉力可能不同，拉力的距离可能不同拉力、物重、拉力移动距离、上升高度动滑轮的重力物重加上动滑轮的重力动滑轮上绳子段数，与省力的多少以及费多少距离有关。学生实验：研究定滑轮和动滑轮的特点定滑轮测量量物重G/N拉力F/N物体移动距离h/cm拉力移动距离S/cm123分析实验数据可知：定滑轮:（“改变”或“不改变”）力的方向力（是否省力或费力）距离（是否省距离或费距离）动滑轮测量量物重G/N拉力F/N物体移动距离h/cm拉力移动距离S/cm123分析实验数据可知：动滑轮:（“改变”或“不改变”）力的方向力（是否省力或费力）距离（是否省距离或费距离）学生实验：研究滑轮组的特点动滑轮重/N物重G/N拉力F/N物体移动距离h/cm拉力移