人教版物理第十二章简单机械第2节滑轮教案.docx

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人教版物理第十二章简单机械第2节滑轮教案

第2节滑轮

1课时新授课

【教学目标】

知识与技能

1．认识定滑轮、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。

过程与方法

1．经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、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。

情感态度与价值观

1．关心生活、生产中有关滑轮的实际使用。

2．对实践中的滑轮工作特点具有好奇心。

3．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。

4．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】

探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。

【教学难点】

正确判断滑轮组的省力情况。

【教学准备】

　学生器材：

滑轮（单2个双2个）、铁架台、钩码、细线、弹簧秤、刻度尺、学生两人一组。

　教师器材：

多媒体设备及课件，另一套同学生使用的器材。

【教学过程】

主要教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

一、创设情景，引入新课

【欣赏漫画】你能否给这幅科学漫画配上解说词？

（设计意图：

这样用动画的形式激发学生的好奇心，提高学生的兴趣，使学生感受到物理与生活习习相关。

）

【过渡】在这幅科学漫画中使用了一种简单机械——滑轮，这节课我们一起来学习和探究有关滑轮的知识，找出一种可行的方法来帮助胖爷爷把袋子运上二楼。

（同学们加油呦！

）

精彩解说词：

一位胖爷爷买了一大袋的米,扛到楼上觉得吃力,他利用滑轮和绳子将米袋吊到二楼的窗口,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?

二、合作探究，建构知识

1.认识滑轮

【播放视频】了解生活中的滑轮

（设计意图：

通过视频，让学生了解滑轮就在他们的身边，物理知识就在身边，增强学生的感性认识。

）

【过渡】通过视频，我们可将生活中常见的滑轮分为两类，定滑轮和动滑轮。

定滑轮：

轴固定不动

动滑轮：

轴随物体一起移动

【创设问题情景】

利用一只滑轮来提升物体，有哪些方法？

（设计意图：

这样由学生自己探索并确定定滑轮、动滑轮的概念，学生会产生强烈的满足感、成就感。

有利于培养学生由感性到理性的认知规律，培养学生分析、概括、动手实验能力。

）

观看视频发现生活中的滑轮

认识定滑轮和动滑轮

应用定滑轮或动滑轮

2、探究定滑轮和动滑轮的特点

探究一：

探究定滑轮、动滑轮的特点和实质

【提出问题】

使用定滑轮和动滑轮可以提升物体，结合前面学习的简单机械——杠杆的特点，关于滑轮的学习，你想进行哪些方面的探究？

问题1：

使用定滑轮、动滑轮能否省力？

问题2：

使用定滑轮、动滑轮能否省距离？

问题3：

使用定滑轮、动滑轮能否改变力的方向？

（设计意图:

培养学生提出问题的能力，让学生明确探究的方向。

）

【设计实验】

学生分组设计实验，在设计过程中思考下面的问题：

（1）实验中需要哪些器材？

（2）使用滑轮提升物体时，应如何拉动？

（3）应该测量和记录哪些数据？

并设计记录数据的表格。

探究滑轮的特点

物重G

拉力F

物体上升距离h（cm）

绳子移动

距离s（cm）

实质

大小

方向

实验结论：

【进行实验】

学生分组完成实验，实验前要注意下列事项：

1、拉动物体时要匀速；

2、使用定滑轮提升物体时，要重新调整弹簧测力计的零刻度；

3、测量距离时做好起点和终点的标记；

4、实验数据记录到表格内。

【分析数据】

利用实物投影仪展示学生的实验数据和实验结论

【结论】

定滑轮特点：

不省力也不省距离，但可以改变力的方向

动滑轮特点：

省力费距离，但不能改变力的方向

（设计意图：

培养学生实验设计、实验操作、收集、处理数据的能力，并养成边实验边记录数据的严谨的科学态度。

）

【交流与反思】

实验过程中，你还有什么新的发现？

还有哪些疑问？

定滑轮的实质：

是一个等臂杠杆

动滑轮的实质：

是一个省力杠杆

（设计意图：

培养学生分析问题能力，建立物理模型的意识。

）

【知识拓展】

1、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？

影响因素：

绳子与滑轮之间有摩擦；动滑轮自身有重力；没有沿竖直方向拉绳子。

小结：

沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖直方向最省力。

2、若使用定滑轮提升物体时，从3个不同的方向拉动绳子，三个力的关系如何？

小结：

沿不同方向拉定滑轮上的绳子，拉力一样。

（设计意图：

培养学生在实验中发现问题，解决问题的能力及反思能力，学会书面或口头表述自己的观点，养成善于听取别人意见的习惯。

）

【思维拓展】

定滑轮虽然能改变力的方向，使我们工作方便，但不能省力；而动滑轮虽然能省力，但不能改变力的方向，使用时经常感觉不便。

　怎样才能既省力，又能改变力的方向呢？

回顾三种杠杆的特点，提出有探究价值的问题。

分组讨论实验方案并完成思考题

小组间同学密切配合，完成实验探究，

培养学生的实验探究能力。

分析实验数据得出结论

组织学生及时交流与反思，并结合课前收集的信息，自由发言。

使用定滑轮为什么不省力？

使用动滑轮为什么能省力？

它们和杠杆之间有联系吗？

学生讨论、交流

绳子与滑轮之间有摩擦；

动滑轮自身有重力。

F1

（若不考虑绳子与滑轮之间的摩擦）

F1=F2=F3

回顾总结定滑轮和动滑轮的优点

3、探究滑轮组的使用情况

探究二：

探究滑轮组的使用情况

【提出问题】请同学们按你们的设想，用一个定滑轮和一个动滑轮组合起来看看，看哪一组做的又好又快，并且做实验来验证是不是又省力又改变了力的方向？

绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系？

【点拨】指导学生绕线，完成滑轮的组装。

【进行实验】组织学生进行分组实验，测量不同组合F的大小。

暴露出现的问题，教师及时纠正，达到学会正确使用滑轮组，并比较：

（1）F（提起重物所用的力）与G（总重力）的关系？

（2）绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系？

【点拨】象这样定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组。

用几个定滑轮和几个动滑轮也可以组成滑轮组，用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？

【难点剖析】数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数。

有几段绳子吊着物体，拉力就是总重的几分之一。

【结论】

1、滑轮组既可以省力又能改变力的方向；

2、绳子自由端的拉力F与动滑轮的重量G动和重物的重量G物之间的数量关系为:

F=1/n（G动+G物）（不计绳重和摩擦）；

3、绳子自由端移动的距离s与物体移动距离的关系为：

s＝nh。

（设计意图：

培养学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维能力，所得结论为测量滑轮组的机械效率作准备。

）

【练一练】

1、下图是滑轮的组合中，确定F与G的大小关系？

（不计摩擦、绳重和动滑轮重）

F=____F=____F=____F=____

2、如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F

=______N，绳子移动的

距离S=___m。

【思维拓展】

仔细观察绳子的起始端和与动滑轮绳子的段数，你有什么发现？

绕线小窍门：

当n为奇数时，绳子的起始端在动滑轮上；当n为偶数时，绳子的起始端在定滑轮上。

（设计意图：

培养学生分析、归纳问题的能力。

）

【练一练】

1．用下左图示所示的滑轮组提升重物，若拉力F将绳子的自由端移动1.5m时，重物升高0.5m,请你在图中画出绳子绕法。

2．人站在地面上，用下右图所示的滑轮组将重物提起，画出绕法。

【回归生活】

你能否帮助胖爷爷轻松地将米袋运上楼？

选用哪种方法更好些？

（设计意图：

利用flash动画模拟真实场景，首尾呼应；知识回归生活，充分体现了学生的主体地位，也体现物理教学理念。

）

学生组装滑轮，完成绕线

交流实验结果，分析比较F（提起重物所用的力）与G（总重力）的关系？

绳子移动的距离S和物体升高的高度h之间存在什么数量关系？

学会数与动滑轮相连绳子的段数

完成练习，及时检测与反馈学生的学习效果。

观察滑轮组的不同绕线方式，总结绕线小窍门。

完成练习，及时检测与反馈学生的学习效果。

通过本节课的学习和探究，集思广益，想出更好的办法帮助胖爷爷解决困难。

选用动滑轮

选用滑轮组

4、轮轴和斜面

【课外延伸】轮轴和斜面

【过渡】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？

【播放视频】生活中的轮轴和斜面

【自主学习】观看视频后结合课本83页“科学世界”部分，完成下面的问题。

1.轮轴由和组成，生活中你所知道的轮轴的实例有哪些？

2.轮轴是一种（填“省力”或“费力”）的简单机械，但要。

3.斜面也是一种简单机械，列举生活中的应用实例。

4.斜面是一种（填“省力”或“费力”）的简单机械，但可以。

5.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。

【小结】轮轴是一种省力的简单机械，斜面是一种费力的简单机械。

（设计意图：

体现出“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理新课程理念，培养学生建立物理模型的意识。

）

学生上讲台用螺丝刀、扳手拧螺丝钉、螺丝，用手钻在木板上钻孔。

其他学生注意观察。

观看视频，了解轮轴和斜面的特点和实质。

阅读课本83页“科学世界”部分，完成思考题。

三、课堂小结：

回顾本节课的学习内容

本节课你有哪些收获？

还有哪些疑惑?

学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。

四、课堂检测

教师巡视、讲评

学以致用完成检测题、解答见附件1

五、布置作业

出示思考题题目见附件2

课后完成

板书设计

第五节其他简单机械

1、定滑轮和动滑轮

2、比较定滑轮和动滑轮的特点。

（1）定滑轮：

不省力，能改变力的方向；实质是一个等臂杠杆；

（2）动滑轮：

省力，不能改变力的方向，实质是一个省力杠杆

3、滑轮组的特点

（1）F＝G总/n

S=nh（n：

与动滑轮相连绳子的段数）

（2）绕线小窍门：

奇动偶定

教学反思

一、案例的“亮点”

1、整个教学活动设计以教师为主导，学生为主体。

给学生创设开放的学习氛围，提供足够充分的活动时间和空间，注重知识的发生、发展和形成过程，使学生积极主动地参与学习活动。

在探究性实验中帮助学生掌握科学研究的方法，培养学生的创新意识。

通过对实验现象的观察，学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维活动，刺激学生积极思考，探究其中奥秘，进而为创造性思维的发展奠定一个良好的基础。

2、教学过程中引导学生分析出滑轮、轮轴的实质，培养学生构建物理模型的能力。

3、本课利用了许多生活中利用滑轮、斜面的视频，科学世界中的轮轴、斜面利用生活中的实物演示，体现出“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理新课程理念。

二、教学中易出现的问题

1、在探究滑轮、滑轮组的特点时，拉力大于理想状态的物重的n分之一，注意引导学生分析产生误差的原因：

摩擦力和动滑轮的重力。

因此，把滑轮组省力的特点分为两种情况：

在不计绳、动滑轮重及摩擦力的情况下有几端绳子作用在动滑轮上，所用拉力就是物重的几分之一；如果只不计绳重及摩擦力，G还包含动滑轮重。

2、动滑轮的支点是一个动点。

附件1

1．关于滑轮，下列说法中错误的是（　　）

A．使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向

B．使用动滑轮省一半的力，还能改变动力的方向

C．定滑轮的实质是个等臂杠杆

D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆

2．工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如下所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管），其中最省力的方案是（　　）

3．如图所示，把重20N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12N，若不计绳重及摩擦，则拉力的大小是______N，动滑轮重力的大小是______N．若重物提升的速度是0.1m/s，则自由端绳子上升的速度为________m/s。

4．按照题目所给的省力条件，请在下图中画出滑轮组绳子的绕法，用F表示人对绳子自由端的拉力（不计动滑轮重量和摩擦）。