第十三章 力和机械 第五节 其他简单机械

1、第十三章 力和机械 第五节 其他简单机械 2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

2、学重点】探究滑轮的作用。【教学难点】滑轮组F与G关系式，绳子的连接【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 程教学环节及内容教师活动学生活动一、活动导入【活动设置】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？【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。 学生生成问题：为什么胖子能拉住包，瘦子却被包拉上去呢？二、新课讲授1. 认识滑轮【过渡】教师出示滑轮，介绍：这就是滑轮，你们能否用

3、手边的一个滑轮将桌上的钩码用不同的方法吊起来？【布置探究】活动1：探究比较不同方案中滑轮运行的特点？【提出问题】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？学生活动。学生探索着完成任务，并且出现两种方案。 学生实验、比较、分析，讨论得出结论。【设计意图】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。2、 学生实验探究理解定滑轮、动滑轮。【过渡】比较一下，为什么两个滑轮不一样产生的效果也不一样。它

4、们有什么特点呢？【提出问题】1、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。2、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？教师巡视学生实验情况【强调】1、利用弹簧测力计观察定滑轮、动滑轮拉钩码匀速上升时的示数，和钩码的重力进行对比。2、利用米尺来观察定、动滑轮拉钩码匀速上升时钩码移动的距离和拉力移动距离之间的关系。 在这个探究环节中容易顾此失彼，光顾看钩码移动或光看弹簧测力计移动，建议让两个学生一起来做这个实验并且告诉

5、学生让钩码从整刻度线时开始拉动，这样纪录方便、准确，缩短了实验所用时间。【分析实验数据提问】1、使用定滑轮、动滑轮是否省力（或更费力）？2、使用定滑轮、动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？3、什么情况下使用定滑轮？4、什么情况下使用动滑轮？【点拨】如图，使用定滑轮不省力，不改变力的方向，定滑轮的实质是实质是等臂杠杆FGOL1L2F1F2OL1L2F1F2GF3如图，使用动滑轮省一半的力，不改变力的方向，动滑轮的实质是是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。学生讨论、猜想。学生有杠杆的基础，能很快地进行猜想学生设计实验表格实验次数钩码重G/N弹簧测力计示数F/N拉力移动距离与重物移动距离之比123

6、学生分析实验学生A：使用定滑轮不省力，不省距离，能改变力的方向；实质是一个等臂杠杆，支点是轴，力臂是半径。学生B：使用动滑轮省一半力，费距离，不能改变力的方向。动滑轮的实质是是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。【交流与讨论】定滑轮、动滑轮能否看作一个杠杆？若可以，指出支点等杠杆的五要素? 【想想议议】在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着拉，上述实验中的结论还能成立吗? 拉力大小会变化吗?【想想做做】1. 在图中，货物 G 重为 100 牛，若不计滑轮的重力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。 由 a 图装置拉，拉力 F1 = N由 b 图装置拉，拉力 F2 = N。【反馈练习一】某同学在“研究动

7、滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表, 分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ） A. 与同学分析可能原因B. 实验失败，停止实验C. 改进实验条件，重新实验D. 查阅资料，了解结论的适用条件实验次数物重G/N拉力F/N11.00.6521.50.9032.01.15学生C：如图O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，F为动力，G为阻力。学生D：如图O为支点，OA为阻力臂，OB为动力臂，F为动力，G为阻力。学生F: 斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。L1 = L2 F1L1 = F2L2F1 = F2学生G：a图

8、使用的是定滑轮不省力，所以F1 = 100N, b图使用的是动滑轮省一半的力，所以拉力F2 =50N.讨论交流：最不可取的是B，因为拉起物体同时也要将动滑轮拉起，所以拉力不可能为物重的二分之一，而是要略大一些。3认识滑轮组【过渡】G能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来，使它们即省力又方便呢？【提出问题】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，并且做实验来验证是不是又省力又改变了力的方向？【想想议议】滑轮组的绕法提示：绳头拴在什么地方，怎样绕？【引导实验】组织学生进行分组实验，测量不同组合F的大小等，暴露出现的问题，教师及时纠正，达到学会正确使

9、用滑轮组。【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？提出问题：两次示数不同的原因是什么？F（提起重物所用的力）与G（总重力）的关系？【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，拉力就是钩码重的几分之一。但是在实际情况中动滑轮的重力不能忽略，所以在实验中得出的拉力并不是钩码重的几分之一，而是稍大于这个值。 【想想议议】如何判定滑轮组承担物重的绳子股数？绳子的股数是指“直接承担”物重的绳子股数！学生讨论得出方案：把定滑轮、动滑轮组合起来。学生H：绳头拴在动滑轮的钩子上，往定滑轮

10、沟槽绕。学生组装，完成实验，学生交流实验结论。GG结论：1、滑轮组既可以省力又能改变力的方向。2、绳子自由端移动的距离s是物体移动距离h的几倍，即snh；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之间的数量关系为(不计绳重和摩擦)。学生：如图，若最后一段绳子是从动滑轮出来的,此段计入n;若最后一段绳子是从定滑轮出来的,此段绳子不计入n。【想想做做】拉力移动的距离和物体移动的距离的关系？师：请同学们观察连接动滑轮绳子的股数，思考，如果有n段绳子连接动滑轮，绳自由端移动的距离和物体升高高度的关系？【反馈练习二】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

11、力F =_N，绳子移动的距离S = _ m学生L：我们组当物体10cm时，由实验可知，绳自由端移动30cm.学生M：我们组当物体10cm时，由实验可知，绳自由端移动20cm.学生O：他们的关系式s nh学生交流：连接动滑轮有3条绳子，所以拉力为物重的三分之一，故F =_300_N，S = 9 m4.轮轴与斜面【过渡】简单的机械运动还包括轮轴与斜面，轮轴由一个轴和一个大轮组成，斜面是大家经常接触的，下面请同学们打开课本71页阅读科学世界轮轴和斜面。【提出问题】1、 轮轴有哪些特点？2、 利用杠杆的五要素分析轮轴省力机械还是费力机械？3、 你发现周围还有哪些物体是轮轴？【问题情境设置】汽车沿着盘山

12、公路，可以驶上高耸入云的山峰，上山的公路为什么修的弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？【想想做做】用一张三角形的纸按照课本72页图13.5-8模拟盘山公路，展开后，思考：汽车是沿着它的哪个边爬到山峰的？汽车沿着这个边爬到山峰，比直通山顶的公路，走的路程是多了还是少了？根据前面议过的力和距离的关系修盘山公路有什么道理？学生P：如图，我认为板子是一个轮轴，从杠杆的五要素去分析，我们可得出：F 1· R = F2 · r，因此它是一个省力机械。学生Q：生活中还有螺丝刀、门的把手等是轮轴。学生R：汽车是沿着斜边爬到山峰，比直通山顶的公路走的路程多，但费距离的必然省力，因此斜面是省

13、力的简单机械。三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么？1）定滑轮和动滑轮及其特点和实质2) 滑轮组的组装特点和省力 3）轮轴和斜面的特点学生讨论发言，梳理本节知识要点四、课堂检测老师巡视、讲评完成检测题见附件1五、布置作业见附件2课后完成板书设计五 其他简单机械一、定滑轮的实质和作用 三、滑轮组的作用1实质：等臂杠杆 1(不计绳重和摩擦)2作用：改变力的方向 2snh 二、动滑轮的实质和作用1实质：省力杠杆2作用：省一半的力教学反思： 一、案例的“亮点”这节课按照新的设计方案实施后收到了很好的效果。不少同学觉得这种学习方法很好，他们不仅动手进行了实验，并且自己通过探究得出的规律更容易理解和记忆。

14、1. 这节课我采用了“探究讨论分析总结小反馈”的教学模式，鼓励学生利用想想做做，获得成功感，从而使教学有时效性和韵律感。2.本节课的重点是动定滑轮的特点、滑轮组中F和G的关系，。由于学生没有知识基础，教师通过实验探究、交流讨论、自学、阅读、请教老师（同学）、分析原因等多样化的学习帮助学生克服学习上的困难。本课难点是绳子条数n的确定，通过讲解、交流讨论、习题训练逐渐得以突破。二、教学中易出现的问题1.课堂时间不容易把握，在第一个班上课时我没有预见到学生想象能力不够，学生很容易想到定滑轮的绕线方法，但是在设计动滑轮绕线时，我接连找几个学生上来设计的方法都还是定滑轮，这样就浪费了一些时间，幸好最后叫

15、的一个学生设计出了动滑轮的拉法，这样才避免了冷场。2.本课课堂容量大，探究实验多，有一部分学生跟不上课堂节奏，刚做完实验还未来得及思考就被迫进行下一个知识点的学习，学习效果不理想，不能不说是一个遗憾。附件1：达标测试1. 如图所示，动滑轮重1N，拉力F为5N，则物重G和弹簧测力计读数为（） AG为4N，弹簧测力计读数为5N B. G为9N，弹簧测力计读数为10N CG为10N，弹簧测力计读数为5N    D. G为9N，弹簧测力计读数为5N 2如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（） AF1最大     BF2最大     CF3最大     D一样大3. 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