滑輪教學(xué)設(shè)計

1、滑輪教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1 .能識別定滑輪和動滑輪，了解定滑輪和動滑輪的特點。2 .能根據(jù)實際需要選擇合適的滑輪解決實際問題。3 .會安裝滑輪組，并能根據(jù)安裝情況分析施加的拉力與物重的關(guān)系（二）過程與方法1 .經(jīng)歷探究定滑輪和動滑輪工作特點的過程，進一步掌握用觀察和對比來研究問題的方法。2 .經(jīng)歷組裝滑輪組的過程，學(xué)會按要求組裝滑輪組的方法。（三）情感態(tài)度與價值觀1 .對實際中的滑輪的工作特點具有好奇心，關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪的實際應(yīng)用。2 .具有對現(xiàn)實生活中簡單機械的應(yīng)用是否合理進行評價的意識，具有利用簡單機械改善勞動條件的愿望。3 .通過了解簡單機械的應(yīng)用，初步認識科學(xué)技

2、術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。二、教學(xué)重難點重點：研究定滑輪、動滑輪的特點。難點：判斷滑輪組的省力情況，會根據(jù)實際要求組裝簡單的滑輪組。二鼓與設(shè)計【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】師同學(xué)們，我們在前面學(xué)習(xí)了杠桿，知道了杠桿的分類和特點.現(xiàn)實生活中我們還應(yīng)用了其他簡單機械.如我們每周一升國旗，升旗手用力向下拉繩子，我們會看到國旗緩緩上升；工人在動滑輪的幫助下，居然用50N的力提起重95N的物體，你知道這些是應(yīng)用了什么嗎？生思考、討論.教師對學(xué)生的回答先不急于解答.師你們知道定滑輪和動滑輪有什么特點嗎？它們是如何工作的呢？我們學(xué)習(xí)了本課

3、知識后，你就會明白了.【進行新課】晅鯉認識定滑輪和動滑輪師好，請大家先看教材P81頁圖12.2-1漫畫，并提出問題：為什么大人能將重物吊到二樓，孩子卻被重物吊了起來？生思考、發(fā)表看法.教師展示一架定滑輪、動滑輪裝置，并利用它們分別提起鉤碼，對滑輪的構(gòu)造簡單介紹.引導(dǎo)學(xué)生注意觀察它們在工作過程中有什么不同？生：定滑輪工作時，軸不動，輪轉(zhuǎn)動；動滑輪工作時，軸隨著物體一起上或下運動.師回答正確.好，下面請大家分組探究定滑輪、動滑輪的特點.學(xué)生分組進行實驗探究（可參照教材P82頁實驗）.教師參與實驗指導(dǎo)，這樣便于降低學(xué)生實驗難度.設(shè)計表格（供參考）實驗次數(shù)物體重力6（、）物體升高的高堂cmj彈簧測力計

4、示數(shù)F（）彈簧測力計升高的高度式口*）用力的方向123學(xué)生記錄數(shù)據(jù)，進行分析，得出結(jié)論.教師用多媒體播放課件“定滑輪和動滑輪的特點和實質(zhì)”，并講解.定滑輪和動滑輪的特點和實質(zhì)（多媒體課件）（1）定滑輪是一個等臂杠桿.圖甲中所示定滑輪兩邊的力與輪相切，中心軸為杠桿的支點，輪的直徑可以看做是一根硬打棒，動力和阻力作用在直徑的兩端，動力臂等于阻H?。Ρ?注意：用定滑輪提升重物時，動力移動的距離gU蝸等于重物升高的高度.23（2）動滑輪是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿.如圖乙所示，動滑輪由于一邊懸于固定點，重物的重力作用線通過滑輪中心軸，滑輪的“支點”位于固定邊與輪相切的地方.過“支點”的輪的直徑相當(dāng)

5、于杠桿，重物的重力為作用在杠桿上的阻力，人施加的力為動力，因此動力臂是直徑，阻力臂是半徑，動力臂是阻力臂的二倍板書:定滑輪定義：使用時，軸固定不動的滑輪實質(zhì)：等臂杠桿特點：不能省力，但可以改變動力的方向動滑輪定義：工作時，軸隨物體一起運動的滑輪實質(zhì)：動力臂為阻力臂2倍的杠桿特點：能省力，但要多移動距離師請同學(xué)結(jié)合剛才探究的結(jié)論，聯(lián)系實際事例，說說在什么情況下使用定滑輪？什么情況下使用動滑輪？學(xué)生回答：需要改變用力的方向時，使用定滑輪，如站在地面上升旗的裝置.需要省力，用較小的力提起較重的物體時，使用動滑輪，如建筑工地上吊起建筑材料的裝置.例題1（用多媒體展示）一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖

6、所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出.如果汽車的動力比阻力小800N,則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為N,乙圖中人拉動汽車的拉力至少為N,其中比較省力的是圖.（繩與滑輪間的摩擦不計）解析：圖甲是定滑輪，圖乙是動滑輪.由于定滑輪不省力，動滑輪省力.根據(jù)題目的已知條件，必須給汽車提供至少800N的拉力，因此,如果利用甲圖，則人必須至少施加800N的力才能把汽車拖出泥潭.如果使用乙圖，人只需提供400N的拉力即可拖出汽車.由此可見，乙圖更省力.答案：800400乙知識點2.定滑輪和動滑輪的綜合運用教師引導(dǎo)學(xué)生思考：定滑輪可以任意改變力的方向；那么動滑輪是否能在任何時候都可以省一半的力？

7、學(xué)生猜想：這是肯定的，因為動滑輪是動力臂為阻力臂2倍的杠桿.教師出示以下例題，幫助學(xué)生糾正錯誤觀點.例題2（用多媒體展示）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體.不計摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A.20NB.25NC.30ND.35N解析：利用動滑輪提升物體時能省一半的力是有條件的，那就是自由端拉力的方向應(yīng)與阻力方向相反，且在一條直線上，從圖示裝置看，力F的大小要大于動滑輪與重物總重的一半，答案為D.答案：D知識點3滑輪組師我們知道使用定滑輪可以改變力的方向，使用動滑輪可以省力，那能否把二者的優(yōu)點都利用起來，組合在一起構(gòu)成一個新機械呢？生討論、交流.師請同學(xué)們按

8、你們的設(shè)想，將剛才的一個定滑輪、一個動滑輪組合起來，看哪一組做的又好又快，并且進行實驗，來驗證是否既省力，又可以改變力的方向.學(xué)生分組實驗進行探究，教師巡視指導(dǎo).學(xué)生完成實驗，交流實驗結(jié)論師像這樣把定滑輪和動滑輪組合在一起就是滑輪組，當(dāng)用滑輪組提升重物時拉力與物重之間有何關(guān)系？請大家分組進行實驗探究，找出其關(guān)系.教師參與實驗指導(dǎo)，并在黑板上畫出甲、乙兩組不同的滑輪組，并演示組裝，然后請一名學(xué)生上臺用甲、乙兩個滑輪組將同一個鉤碼提起來.要求學(xué)生注意觀察、記錄彈簧測力計的示數(shù)，并說說甲、乙兩個滑輪組中動滑輪的繞線方法有何不同.師兩次示數(shù)不同的原因是什么？學(xué)生觀察、討論后回答：承擔(dān)鉤碼的繩子段數(shù)不同

9、師你能數(shù)出有幾段繩子吊著鉤碼嗎？學(xué)生觀察、討論后進行回答：甲有2段，乙有3段.教師進一步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)數(shù)繩子段數(shù)的方法：數(shù)繞在動滑輪上和固定在動滑輪上的繩子段數(shù).有幾段繩子吊著物體，拉力就是鉤碼重的幾分之一.但是在實際情況中動滑輪的重力不能忽略，所以在實驗中得出的拉力并不是鉤碼重的幾分之一，而是稍大于這個值.教師在黑板上畫出股數(shù)分別是2、3、4、5的滑輪組的繞法圖，如圖所示，讓學(xué)生數(shù)數(shù)是幾段繩子吊著物體，判斷滑輪組的省力情況.（讓學(xué)生體會相同數(shù)目的滑輪采用不同的繞線方式，承擔(dān)重物的繩子段數(shù)不同，導(dǎo)致省力多少不同.教師讓學(xué)生觀察四個不同的繞法圖，引導(dǎo)學(xué)生找出其中的規(guī)律，得出關(guān)于純子繞法的結(jié)論：奇動

10、偶定（繩子的固定端在動滑輪上，則為奇數(shù)段純子；繩子的固定端在定滑輪上，則為偶數(shù)段純子)，并且進一步總結(jié)出繩子自由端拉力移動距離s和物體移動距離h之間的關(guān)系：s=nh.而向需噲汁在HK復(fù)微力恂IT用蚪結(jié)上改品以又獨外力藥，-1/一工兩省移由即多:財點定好缺+l+:LTI+t+l+:+t+r+i教師用多媒體播放課件滑輪組的組裝”，并講解.滑輪組的組裝(多媒體課件)組裝滑輪組需要解決三個方面的問題：(1)確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù).由滑輪組的省力情況FG或nF1(GG動)，可得承擔(dān)物重的純子段數(shù)nG或nG包，n應(yīng)取整數(shù)，且nFF要采用進位法也可以根據(jù)繩子自由端移動距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系確定，即

11、n巨.h(2)確定滑輪個數(shù).當(dāng)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n為偶數(shù)時，按照每個動滑輪有2段繩子承擔(dān)，則動滑輪個數(shù)為n/2,定滑輪個數(shù)為n1,即比動滑輪少1個，2若要改變力的方向，則需要再加一個定滑輪，這時動滑輪和定滑輪個數(shù)相等.當(dāng)n為奇數(shù)時，如不需要改變力的方向，則動滑輪和定滑輪個數(shù)相等，均為工；2n1若要改變力的方向，則需要再加1個定滑輪，即動滑輪個數(shù)為定滑輪個2n1一.一.一.“.一、一、,數(shù)為.滑輪組中動滑輪和定滑輪的個數(shù)可按動配一定，偶數(shù)減一定，變向2加一定”的方法確定.(3)確定繩子的起點.當(dāng)承擔(dān)物重的純子股數(shù)n為偶數(shù)時，繩子的起點在定滑輪上；當(dāng)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n為奇數(shù)時，繩子的起點在動滑輪

12、上.即按奇動偶定”的方法確定.例題1(用多媒體展示)同一物體沿相同水平地面做勻速移動，如圖所示，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不計滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則()乙SA.F甲F乙F丙B.F甲5乙5丙C.F甲5乙=5丙D.F甲=5乙5丙解析：甲圖為一個定滑輪，因為定滑輪不省力，故拉力大小等于阻力f,即5甲=。圖乙是動滑輪，省一半的力，故拉力F乙=1/2f;圖內(nèi)由一定滑輪和一個動滑輪組成，有三段繩子承擔(dān)，故拉力F丙=1/3f.綜上所述，符合題意的是B項.答案：B例題2(用多媒體展示)電氣化鐵路的高壓輸電線，無論嚴冬還是盛夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對高壓線施加恒定

13、的拉力.為此，工程師設(shè)計了如圖所示的恒定拉力系統(tǒng)，具簡化原理圖如圖所示.實際測量得到每個水泥塊的體積為1.5X10m3,共懸掛20個水泥塊.已知水泥塊的密度為2.6X13kg/m3,g取10N/kg.(1)請指出圖中的動滑輪、定滑輪;(2)每個水泥塊的重力是多少？(3)滑輪組對高壓線的拉力是多大?解：(1)圖中C是動滑輪，A、B是定滑輪.(2)每個水泥塊質(zhì)量m1=pV=2.6x31蛾m3x1.521133=39卜9.每個水泥塊的重量為G=m1g=39kgx10N/kg=390N.(3)水泥塊對鋼絲繩的拉力為Fi=20G=20X390N=7.8X3N0圖可知，動滑輪由3段繩子承擔(dān)，所以滑輪組對高壓輸電線的拉力為F2=3Fi=3X7.8KN=2.34義14N.師我們通過學(xué)習(xí)杠桿，知道有的杠桿省力，有的杠桿省距離，定滑輪不省力，動滑輪省一半的力，但要費二倍的距離.大家思考，有沒有一種機械既省力,又省距離呢？生思考、交流、討論：省力的機械就必定費距離，省距離的機械必定費力，沒有一種機械既省力又省距離.知識點4輪軸和斜面1.輪軸師同學(xué)們通過閱讀教材P83頁科學(xué)世界及圖12.2-5中實例，歸納它們的共同特征，總結(jié)出輪軸的概