資源簡介

《滑輪》教案
1、教材分析
這節課既是對杠桿知識的延伸，又為后面學習“功的原理和機械效率”做準備。所以本節課在簡單機械中起到承上啟下的重要作用。
為了達到這個作用，在教學過程中就要把杠桿和滑輪的實質對比著講解，加深理解，并在實驗探究中突出滑輪做功的特點，以便引出“功的原理”。
本設計的內容包括以下幾方面：（1）定、動滑輪的使用方法；(2) 定、動滑輪的工作特點（3）定、動滑輪的工作原理；(4)滑輪在生產實際中的應用。
本設計的基本思路是：以學生觀察和實驗為基礎，通過提出問題、猜測、設計實驗方案、使用工具收集證據、處理數據、表達與交流、解釋問題等過程，歸納得出定滑輪、動滑輪的工作特點。通過物理建模的方法從理論上將滑輪抽象為變形杠桿，利用杠桿平衡條件分析滑輪的工作原理，然后再對已經測得的實驗數據進行進一步分析解釋，進一步理解滑輪的工作特點。
本設計要突出的重點是：在科學探究過程中理解定滑輪、動滑輪的使用方法和工作特點。方法是：通過創設工人提升重物的情景，學生以解決生活中滑輪實際應用的問題為切入口，激發學生學習的欲望。學生通過體驗性實驗以及觀察比較得出滑輪的兩種使用方法，在實驗基礎上對“使用滑輪與不使用滑輪有何區別” 這個問題進行思考，進而進行猜測。學生通過設計實驗方案，進行定量實驗，通過使用工具收集證據，處理數據，在表達與交流過程中逐步完善實驗方案，合理采集數據，歸納實驗結論，解釋提出的問題，經歷較為完整的科學探究過程。
本設計要突破的難點有兩處：
一是學生自主探究動滑輪的使用方法。方法是：先讓學生仔細觀察并描述滑輪的結構，同時要求學生思考與滑輪結構對應的功能 ，這樣學生就知道滑輪的掛鉤除了可以掛在一個固定的位置上之外還可以用來掛重物。接著，給學生一個實際需要解決的問題，學生在任務驅動下思考滑輪的實際使用方法，是比較容易想到使用動滑輪的方式向上提升重物。
二是理解動滑輪的工作原理。方法是：通過與杠桿知識的聯系，使學生先認識定滑輪為等臂杠桿。然后利用多媒體課件將動滑輪變形為一條直棒，觀察這條直棒轉動的瞬間過程，找出動滑輪工作時的瞬間支點，運用杠桿平衡條件，得出動滑輪的工作原理，感受物理建模的科學方法。
本設計力求在科學探究的各個環節中注重對學生觀察能力、實驗能力、思維能力、初步分析概括能力以及表達、交流合作等能力的養成。
2、教學目標
1、知識與技能　　
1、認識定滑輪和動滑輪，能識別生活中常見的滑輪。　　
2、會根據要求使用定滑輪和動滑輪。
3、能根據滑輪的特點解決簡單問題。
2、過程與方法　　
1、了解滑輪的結構。
2、理解定滑輪、動滑輪的特點和作用。
3、學習處理數據和信息的方法，有初步處理信息的能力。
3、情感態度與價值觀
1、在實驗探究中，培養學生實事求是的科學態度，通過分析數據，感受收集數據信息的重要性。
　　2、通過了解滑輪的應用，初步認識科學技術對人類社會發展的作用。
三、學情分析
1、基礎
學生已經學習了杠桿的有關知識，初步掌握了探究實驗的方法和技能，但不一定有獨立的實驗能力。
2、障礙
1、由于實驗誤差導致的數據偏離，可能使學生無法得出正確的實驗結論。
2、對滑輪的特點認識不足，無法正確的應用到實踐中去。
3、方法
定量認識：用自制教具現場做演示實驗
四、 教學重難點
教學重點：通過自制儀器的實驗探究、分析歸納得出定滑輪、動滑輪的特點
教學難點：根據滑輪的特點解決簡單問題。
5、 教學過程
引入
教師行為 學生行為 目的
一、下課期間觀看滑輪的視頻二、新課引入教師介紹：該圖為2008年北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌點火的照片，他靠自己雙手的力量，攀爬39米，將總質量80kg的他和輪椅送到了火炬臺底部，順利點火。從圖中找出侯斌用到了什么把自己拉上去。觀察滑輪。說說它的結構特點 一、讓學生通過視頻，知道滑輪的運用在哪些地方二、在老師的提問性，觀察并思考得出結論觀察滑輪的特點滑輪是周邊有槽、能繞軸轉動的小輪 滑輪的運用很多在工業上，學生了解的比較少，通過播放影片，讓學生有些了解滑輪的用途。 學生通過觀察發現，由生活走向物理。進行情感教育，運動員的刻苦的精神。
定性認識滑輪
教師行為 學生行為 目的
1、如果你是奧運會的總設計師，用一個滑輪，你有幾種方法將侯斌拉倒39米的高處。（人可以在上面拉，也可以在下面拉。）2、借用學生設計的實驗裝置的圖片分析兩種滑輪的不同點。順著學生的回答來分類滑輪 設計出兩種實驗裝置，畫出定滑輪和動滑輪的示意圖，仔細觀察兩張的圖片，認真分析他們之間的異同，從而對滑輪進行分類。 學會觀察的方法，學會分類和歸納以實驗的圖片，讓他們定性了解滑輪的相關知識。對力方向和物體上升的方向進行分析，還可以看出動滑輪不改變力的方向，定滑輪改變力的方向
定量認識滑輪（重點）
教師行為 學生行為 目的
探究：定滑輪能否省力？改變拉力方向，力是否相同？ 實驗注意要點提示：A使用彈簧測力計之前要注意調零，向什么方向用力，就沿什么方向調零。 B 使用彈簧測力計時需要勻速緩慢拉動，使彈簧測力計示數保持相對穩定。 2探究：動滑輪能否省力？注意a.勻速提起b.豎直方向為防止實驗誤差而得不到結論。3.以自制教具吸引學生目光，帶著學生一起進行定滑輪和動滑輪特點的探究。在探究過程中提高學生的實驗動手能力。就實驗結果分析定滑輪和動滑輪的實質，把杠桿和滑輪聯系起來 請設計實驗方案!跟著教師一起進行實驗探究，認真分析數據并歸納得出結論。 在教師的引導下，分析滑輪的實質，從而加深理解滑輪的特點學生得出結論：定滑輪實質上是等臂杠桿結論：動滑輪實質上是動力臂為阻力臂兩倍的杠桿 實驗探究不僅是為了提高學生興趣，更是為了促進學生正確進行實驗，提高學生實驗技能和動手能力。還培養學生實事求是的科學態度，通過分析數據，感受收集數據信息的重要性。 通過思考，分析動滑輪和定滑輪繩子自由端伸長的長度和物體升高的高度之間的關系
運用（難點）
教師行為 學生行為 目的
思考1：如何利用滑輪，即能改變力的方向，又能改變力的大小，讓侯斌更輕松地把自己拉上去？ 思考2：試著用我們測量的數據，計算出用定滑輪和動滑輪拉力做了多少功，克服物體的重力做了多少使用滑輪能否省功？ 通過思考題1讓學生想到要一起使用定滑輪和動滑輪。為下一節課滑輪組留下伏筆。通過思考題2，為第五課時學習機械效率留下伏筆 從物理走向生活，讓滑輪知識又回到生活中去，即學習了滑輪的運用，又增加了學習的生活化和興趣化，還認識科學技術對人類社會發展的作用
6、 板書設計
§3.4 滑輪
一、定性認識滑輪 二、定量認識滑輪
滑輪的分類
動滑輪：使用時滑輪位置固定不變 動滑輪：F=1/2(G物+G滑輪)
定滑輪：使用時滑輪位置跟被拉動物體一起運動 不能改變動力方向 可省力 費距離















定滑輪：F=G 能改變動力方向 不省力





(共13張PPT)
簡單機械 Simple machine
滑輪
該圖為2008年北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌點火的照片，他靠自己雙手的力量，攀爬39米，將總質量80kg的他和輪椅送到了火炬臺底部，點火。
滑輪結構
觀察滑輪。說說它的結構特點
滑輪是周邊有槽、能繞軸轉動的小輪
如果你是奧運會的總設計師，利用滑輪你有幾種方法將侯斌拉倒39米的高處，人可以在上面拉，也可以在下面拉。
定滑輪
動滑輪
器材：一只帶固定裝置鐵架臺、一只滑輪、一根繩子，一盒鉤碼　
滑輪的位置固定不動
滑輪隨重物移動
結論：定滑輪不能省力，可以改變力的方向。
1
1
1
2
2
1
探究：定滑輪能否省力？改變拉力方向，力是否相同？
A 使用彈簧測力計之前要注意調零，向什么方向用力，就沿什么方向調零。
B 使用彈簧測力計時需要勻速緩慢拉動，使彈簧測力計示數保持相對穩定。
3
3
請設計實驗方案!
1
1
實驗次數 滑輪重力（N） 鉤碼重力G/N 拉力方向 彈簧測力計讀數F/N
1 0.5 豎直向下
2 0.5 豎直向下
3 0.5 豎直向下
4 0.5 斜拉
5 0.5 水平
探究：動滑輪能否省力？
結論：使用動滑輪，可以_____力，即F拉______G物
省
=
注意： a.勻速提起 b.豎直方向
實驗
次數 滑輪重力G/N 鉤碼重力G/N 彈簧測力計讀數F/N
1
2
3
1、定滑輪是什么杠桿？
l1＝l2
F1＝F2
2、為了把物體舉得更高，怎么辦？
讓繩子跨過杠桿拉動
3、如何減小摩擦？
拼上兩個周邊有槽的半輪－－制成定滑輪
結論：定滑輪實質上是等臂杠桿　　
三、定滑輪和動滑輪的實質
F1
1、動滑輪是什么杠桿？
l1＝2l2
F1＝1/2F2
2、支點在哪？
固定端繩子與滑輪相切處
結論：動滑輪實質上是動力臂為阻力臂兩倍的杠桿　　
·
O
1、定滑輪：位置固定不動的滑輪
一、定滑輪與動滑輪
2、動滑輪：位置隨重物移動的滑輪
　　
實質：等臂杠桿
·
O
L1
L2
·
O
L1
L2
l1＝ l2　 F＝G
l1＝2 l2　 F＝1/2（G物＋G動）
（不計摩擦）
（不計摩擦）
特點：不能省力，但可以改變力的方向,s＝h
特點：省一半力，但不能改變力的方向， S＝2h
實質：動力臂為阻力臂的兩倍的杠桿
判斷護城河上的吊橋上的滑輪是什么滑輪？起了什么作用？
鞏固練習：
1：如下圖(a)所示，物體B重100N，在力F作用下勻速上升時，F應等于＿＿＿N。（不計摩擦）
100
如圖所示，木塊在桌面上勻速滑動，拉力F為2牛，木塊所受摩擦力為____牛。
4
f
f
G
G
思考1：如何利用滑輪，即能改變力的方向，又能改變力的大小，讓侯斌更輕松地把自己拉上去？


思考2：試著用我們測量的數據，計算出用定滑輪和動滑輪拉力做了多少功，克服物體的重力做了多少功？看看使用滑輪能否省功？
學生探究報告單
觀察滑輪
滑輪有哪些結構特點＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
活動一、利用桌上的工具你能把鉤碼從鐵架臺底部移到鐵架臺的上端嗎？
(
鐵架臺的上端
)畫出圖示

畫出圖示


(
[
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“
文本框工具
”
選項卡更改重要引述文本框的格式。
]
)










探究二、探究定滑輪是否能省力？改變拉力的方向，拉力的大小是否改變？
實驗次數
1
2
3

實驗方案： 。
實驗次數
1
2
3









實驗結論：使用定滑輪不省_________，但可以改變力的__________。

探究三、探究動滑輪是否能省力？
實驗方案：
實驗 次數
1
2
3









實驗結論：使用動滑輪可以省_________，但不可以改變力的_________。
思考1：定滑輪和動滑輪拉力做了多少功，克服物體的重力做了多少功？看看使用滑輪能否省功？
思考2：如何使用滑輪把侯斌拉上去，既能改變力的方向，又改變力的大小？

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