1、第十二章 第2节 滑轮教案（一）第1课时定滑轮和动滑轮【教学目标】知识与技能1知道什么是定滑轮、动滑轮及其特点。2理解定滑轮、动滑轮的实质，能根据杠杆的平衡条件对两种滑轮进行理论分析。过程与方法经历探究定滑轮、动滑轮的工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。情感、态度与价值观1对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点具有好奇心。2具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。【教学重、难点】定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。【教具准备】弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。【教学过程】一、情景引入当我们参加升旗仪式时，看到站在地面上的人向下拉绳子，国旗就徐徐升起了。你知道旗杆顶端有一个
2、什么机械帮助把旗升上去的吗？你了解它的作用与实质吗？你还能举出它在其他方面的应用吗？引导学生有目的地观赏、思考、回答从而引入课题。二、新课教学探究点一：滑轮观察多媒体课件图片得出滑轮定义。中心有轴，周边有凹槽，可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫作滑轮。探究点二：定滑轮问题1：我们可以直接用手将物体提升，但如果高度太高，手够不到怎么办呢？比如把国旗提升到顶端，这个时候就要用到滑轮了，现在我们就来模拟用滑轮提升国旗。问题2：滑轮在使用时有什么样的特点？滑轮在转动，滑轮的轴不随物体一起运动，将这样的滑轮称为定滑轮。问题3：使用机械的作用在于省力或者省距离，那么定滑轮的作用是什么呢？演示定滑轮，请同学们
3、回答以下问题：(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少？(2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少？(3)钩码移动方向和拉力的方向如何？总结：定滑轮的特点是不省力、不省距离，但可以改变力的方向。问题4：斜着拉动时拉力大小还等于物体重力吗？强调：沿任何方向拉动定滑轮，力的大小都是一样的。问题5：为什么沿各个方向拉动时拉力大小都一样呢？定滑轮的实质是l1l2的等臂杠杆。探究点三：动滑轮问题1：滑轮除了刚才的用法，还有其他用法来提升物体吗？演示使用动滑轮。问题2：滑轮在使用时有什么样的特点？滑轮在转动，滑轮的轴随物体一起运动，将这样的滑轮称为动滑轮。问题3：使用定滑轮可以改变力的方向，那么使用动滑
4、轮的作用是什么呢？演示动滑轮，请同学们回答以下问题：(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少？(2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少？(3)钩码移动方向和拉力的方向如何？问题4：此时有几段绳子拉着重物？问题5：物体重2N，将绳子自由端挂在顶端时，绳子拉力大小为多少？问题6：如果用手拉着绳子自由端，则手的拉力大小为多少？总结：动滑轮特点是可以省一半力，但费一倍的距离，不可以改变力的方向。问题7：斜着拉动时拉力大小还是重力一半吗？强调：只有竖直方向拉动时，才能省一半的力。问题8：为什么沿斜向拉动时拉力大小不等于重力的一半呢？动滑轮的实质是l12l2的省力杠杆。活动：认识定滑轮、动滑轮的实际应
5、用。【板书设计】第2节滑轮第1课时定滑轮和动滑轮1定滑轮：(1)使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力，不省距离也不费距离(2)实质：等臂杠杆2动滑轮：(1)使用特点：能省一半的力，但是不改变力的方向，要多移动一倍距离(2)实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆【教学反思】本节知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析；同时滑轮也是以后学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析，再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入，通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮；然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处，并
6、从理论上分析滑轮的实质。第2课时滑轮组、轮轴和斜面【教学目标】知识与技能1通过图片介绍，让学生知道滑轮组的概念，使学生初步掌握滑轮组的特点。2知道使用滑轮组时拉力与物重的关系；会组装简单的滑轮组。3了解其他简单机械的一些应用。过程与方法1经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。2经历探究轮轴和斜面工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。情感、态度与价值观1具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。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、难点】知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。【教具准备】弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。【教学
7、过程】一、情景引入多媒体展示：小孩吊起牛犊动画，引导学生思考，为什么一个小孩能自己把牛犊吊起来？这其中用到了什么原理呢？学完今天的课程我们就会知道。二、新课教学探究点一：滑轮组教师：我们先来回顾上节课的知识，请同学回答动滑轮、定滑轮的特点。学生回顾、思考、作答。教师总结定滑轮和动滑轮的工作特点，自然地引出滑轮组：使用动滑轮可以省力，定滑轮能改变力的方向，如果我们既想省力，又要改变力的方向，大家想想有什么好办法？让学生们动手实验。实验的目的有两个：一是让学生练习组装简单的滑轮组；二是探究滑轮组在工作时的省力情况。1提出问题用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分
8、别能省多少力？2设计实验与进行实验教师引导：向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念，提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力，大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案，并给予鼓励。让学生按照设计的方案进行操作，准确记录实验数据并填在课本表格中，引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全，加强合作。3分析论证与实验结论分析表格中的数据和吊起动滑轮的绳子的股数，可以得出结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮的重力和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即FG。4拓展与提高根据班级的实际情况，还可以提出如下问题，引导学生思考、讨论。(1)通
9、过观察，你认为滑轮组省力的多少取决于什么？(2)若不计摩擦但考虑动滑轮重，则拉力与物重、动滑轮的重之间有什么关系？(3)课前多媒体所示的情景，你认为这可能吗？理由是什么？学完这部分内容后，可以引导学生通过表格的形式对定滑轮、动滑轮和滑轮组进行对比总结。定滑轮动滑轮滑轮组定义实质特点探究点二：轮轴和斜面教师指导学生阅读课本“科学世界”：轮轴和斜面的应用。活动1：简单介绍轮轴的知识及其应用。活动2：引导学生说出常见的斜面：盘山公路，斜坡等。提问：利用斜面想要把一个重物提升到一定高度，想更省力，如何实现？小组内交流讨论，得出结论：延长斜面的长度可以更省力。多媒体展示生活中利用斜面的例子。活动3：多媒
10、体展示我国古代对简单机械的利用情况。【板书设计】第2节滑轮第2课时滑轮组、轮轴和斜面【教学反思】本节先回顾定滑轮、动滑轮的特点，后指出如果把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械轮轴和斜面，通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况，来拓宽学生的知识面，同时进行爱国主义教育。第十二章 第2节 滑轮教案（二）【教材分析】本节是在杠杆的基础上，学习定滑轮、动滑轮和滑轮组，探究这些滑轮的特点，激发学生继续探索各种简单机械原理的兴趣。【学情分析】学生通过前面的学习探究，已经知道杠杆的分类及其作用，已基
11、本掌握杠杆的平衡条件。具备了一定的观察、探究能力，并且明确了观察探究在物理学习中的重要意义，对观察探究的兴趣比较高。本节探究的滑轮是继杠杆之后的又一种简单机械，多数学生虽然见过滑轮，但平时并未仔细观察研究过。本节的探究学习可进一步激发学生积极主动地探索各种简单机械原理的兴趣。【教学目标】一、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。二、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。三、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
12、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】探究滑轮的作用。【教学难点】探究滑轮的作用。【教学器材】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。【教学过程设计】一、引入新课用多媒体动画演示课本漫画的全过程。提出问题：这有什么科学道理？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。二、进行新课(1)学生实验探究理解定滑轮、动滑轮。教师出示滑轮，介绍：这就是滑轮，你们能否用手
13、边的一个滑轮将桌上的钩码用不同的方法吊起来？学生活动。学生探索着完成任务，并且出现两种方案。学生完成后教师选出其中不同的两种方案，让该组同学演示。使全体学生明确可用两种不同的方法将钩码吊起。教师提问：这里两种提起钩码的滑轮，一个叫定滑轮，一个叫动滑轮，大家分析一下，哪一个是定滑轮，哪一个是动滑轮？你是怎样分析得出的？学生实验、比较、分析，讨论得出结论。教师引导：大家是如何判断定和动的？进一步理解定滑轮、动滑轮的概念。这样由学生自己探索完成教师的要求，并自己确定定滑轮、动滑轮的概念，学生会产生强烈的满足感、成就感。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。教师提问：你们在
14、哪里见过这两种滑轮？学生举例、讨论。让学生联系实际举例，体现了从物理走向生活的理念。(2)探究：比较定滑轮和动滑轮的特点。教师提出问题：上面的两种方案中，分别用定滑轮和动滑轮提起了相同重力的钩码，拉力相同吗？省力吗？省距离吗？使用定滑轮、动滑轮各有什么好处？学生讨论、猜想。学生有杠杆的基础，能很快地进行猜想。教师：我们已经会安装定滑轮、动滑轮，要弄清上面的问题，就要通过实验来进行。那在实验中需要哪些器材？要记录哪些数据？请大家讨论，并设计记录数据的表格。学生完成后，请不同学生叙述所需器材，展示设计的记录数据的表格，让全体同学讨论，明确实验的器材，并且在教师引导下形成一个简单明了的记录表格，如下
15、。这样进行降低了难度，逐步引导学生，避免了盲目实验。定（动）滑轮实验次数物体重力（N）物体升高的高度（cm）弹簧秤示数（N）弹簧秤升高的高度（cm）用力的方向123学生实验，记录数据，分析讨论得出结论。学生交流结论，教师引导，得出使用定滑轮、动滑轮的好处。学生讨论：大家会在什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？这样进一步明确生活、生产中为什么要使用定滑轮、动滑轮。(3)滑轮组：提出问题：如果我们在提升物体的时候既想省力又想改变力的方向，该怎么办？学生讨论得出方案：把定滑轮、动滑轮组合起来。教师：请同学们按你们的设想，用刚才的一个定滑轮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
16、验来验证是不是又省力又改变了力的方向？学生组装，完成实验，学生交流实验结论。教师：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？请大家动手实验，找出其关系。学生实验，交流结论，共同评估。前面的整个探究活动以教师为主导，学生为主体。给学生创设民主开放的学习氛围，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
17、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。三、归纳总结(1)大家通过本节课的活动，你有哪些感受？有哪些收获？由几个同学分别回答，小结本节课的内容。(2)深化讨论：使用杠杆、滑轮等简单机械提起重物，有的省力，有的不省力；使用它们时，有的力可以移动较短的距离，有的力却要移动较长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？第2节 滑轮同步练习1如图1228所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦)，正确的是 (B)图1228AF甲F乙B.
18、F乙F丙CF丙F丁 D一样大2关于滑轮，下列说法错误的是 (B)A使用定滑轮不省力，但能改变力的方向B使用动滑轮能省一半力，还能改变力的方向C定滑轮实质是个等臂杠杆D动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆3 如图1229所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是 (C)图12294用如图12210所示的动滑轮拉重为30 N的物体匀速上升1 m，则拉力F的大小和拉力作用点移动的距离分别是(不计绳重、摩擦及动滑轮重)(C)图12210A15 N、1 mB30 N、2 mC15 N、2 mD30 N、1 m5图12211是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 (B)甲乙图1221
19、1A甲是动滑轮，使用时不能省力B乙是动滑轮，使用时可以省力C甲是定滑轮，使用时可以省力D乙是定滑轮，使用时不能省力6图12212所示的甲、乙、丙是使用动滑轮的三种不同的方法，动滑轮质量不计，其中最省力的使用方法是 (B)图12212A甲图 B乙图C丙图 D一样大7 如图12213所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 (D) 图12213AF1较小BF2较大CF1、F2、F3的大小不能确定D如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等【解析】 由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力
20、，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故A、B、C错误；如果将钩码提升相同的高度，由WFs可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确，故选D。8(多选)如图12214所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是s1、s2、s3，移动速度分别为v1、v2、v3，不计滑轮摩擦，则 (BD)图12214AF1F2F3214s1s2s3214BF1F2F3214s1s2s3241CF1F2F3241v1v2v3214DF1F2F3214v1v2v32419如图
21、12215所示是利用滑轮组提起重物，已知重物重G1500 N，若不计滑轮重和摩擦，则拉力F是_500_N，如果动滑轮重30 N，则拉力F是_510_N。图1221510用如图12216所示的滑轮组匀速向左拉动重为100 N的物体A，所用拉力F为10 N，(不计滑轮重和绳重及滑轮和绳之间的摩擦)则A受到地面对它的摩擦力大小为_30_N，方向向_右_(填“左”或“右”)。图1221611图12217是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便地晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。图中动滑轮有_2_个，此装置_能_(填“能”或“不能”)改变动力的
22、方向。图1221712用图12218所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法。图12218解：如答图所示。 第12题答图13小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图12219所示的装置。实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0 N，每个钩码的重力为0.5 N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计的示数，并将其填写在预先设计好的记录表中。图12219动滑轮重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂钩码的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.5
23、4.0弹簧测力计示数F/N0.81.01.31.51.82.02.32.5分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为_F_；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮_不省力_。14定滑轮在使用时相当于一个杠杆。如图12220所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G。(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)。图12220(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：FG。 解：(1)如答图所示。第14题答图(2
24、)由几何知识知：l1l2R(R为滑轮半径)根据杠杆平衡条件：F1l1F2l2，即Fl1Gl2，得：FG15物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”实验中，完成了如图12221所示的实验并记录了数据。图12221实验次数物重G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15通过分析数据，与书中结论有较大偏差。回答下列问题：(1)该实验中出现这种结果的主要原因是什么？(2)对小雯的实验方法提出合理的改进意见。解：(1)由表中数据可看出，使用定滑轮时(图乙)F1G，这是由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力，使用动滑轮时(图丙)F2，是由于没有考虑动滑轮受到的重力。(2)使用定滑轮时(图乙)，将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计；或实验前先测出弹簧测力计自身的重力)；使用动滑轮时(图丙)，要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码数量)。
