滑轮教学设计

1、滑轮教学设计一、教学目标（一）知识与技能1 .能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点。2 .能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。3 .会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系（二）过程与方法1 .经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察和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 .对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。2 .具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识，具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。3 .通过了解简单机械的应用，初步认识科学技

2、术对人类社会发展的作用。二、教学重难点重点：研究定滑轮、动滑轮的特点。难点：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组。二鼓与设计【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们，我们在前面学习了杠杆，知道了杠杆的分类和特点.现实生活中我们还应用了其他简单机械.如我们每周一升国旗，升旗手用力向下拉绳子，我们会看到国旗缓缓上升；工人在动滑轮的帮助下，居然用50N的力提起重95N的物体，你知道这些是应用了什么吗？生思考、讨论.教师对学生的回答先不急于解答.师你们知道定滑轮和动滑轮有什么特点吗？它们是如何工作的呢？我们学习了本课

3、知识后，你就会明白了.【进行新课】晅鲤认识定滑轮和动滑轮师好，请大家先看教材P81页图12.2-1漫画，并提出问题：为什么大人能将重物吊到二楼，孩子却被重物吊了起来？生思考、发表看法.教师展示一架定滑轮、动滑轮装置，并利用它们分别提起钩码，对滑轮的构造简单介绍.引导学生注意观察它们在工作过程中有什么不同？生：定滑轮工作时，轴不动，轮转动；动滑轮工作时，轴随着物体一起上或下运动.师回答正确.好，下面请大家分组探究定滑轮、动滑轮的特点.学生分组进行实验探究（可参照教材P82页实验）.教师参与实验指导，这样便于降低学生实验难度.设计表格（供参考）实验次数物体重力6（、）物体升高的高堂cmj弹簧测力计

4、示数F（）弹簧测力计升高的高度式口*）用力的方向123学生记录数据，进行分析，得出结论.教师用多媒体播放课件“定滑轮和动滑轮的特点和实质”，并讲解.定滑轮和动滑轮的特点和实质（多媒体课件）（1）定滑轮是一个等臂杠杆.图甲中所示定滑轮两边的力与轮相切，中心轴为杠杆的支点，轮的直径可以看做是一根硬打棒，动力和阻力作用在直径的两端，动力臂等于阻H丁（力臂.注意：用定滑轮提升重物时，动力移动的距离gU蜗等于重物升高的高度.23（2）动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图乙所示，动滑轮由于一边悬于固定点，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方.过“支点”的轮的直径相当

5、于杠杆，重物的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂是直径，阻力臂是半径，动力臂是阻力臂的二倍板书:定滑轮定义：使用时，轴固定不动的滑轮实质：等臂杠杆特点：不能省力，但可以改变动力的方向动滑轮定义：工作时，轴随物体一起运动的滑轮实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆特点：能省力，但要多移动距离师请同学结合刚才探究的结论，联系实际事例，说说在什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？学生回答：需要改变用力的方向时，使用定滑轮，如站在地面上升旗的装置.需要省力，用较小的力提起较重的物体时，使用动滑轮，如建筑工地上吊起建筑材料的装置.例题1（用多媒体展示）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图

6、所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的动力比阻力小800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为N,其中比较省力的是图.（绳与滑轮间的摩擦不计）解析：图甲是定滑轮，图乙是动滑轮.由于定滑轮不省力，动滑轮省力.根据题目的已知条件，必须给汽车提供至少800N的拉力，因此,如果利用甲图，则人必须至少施加800N的力才能把汽车拖出泥潭.如果使用乙图，人只需提供400N的拉力即可拖出汽车.由此可见，乙图更省力.答案：800400乙知识点2.定滑轮和动滑轮的综合运用教师引导学生思考：定滑轮可以任意改变力的方向；那么动滑轮是否能在任何时候都可以省一半的力？

7、学生猜想：这是肯定的，因为动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的杠杆.教师出示以下例题，帮助学生纠正错误观点.例题2（用多媒体展示）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体.不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）A.20NB.25NC.30ND.35N解析：利用动滑轮提升物体时能省一半的力是有条件的，那就是自由端拉力的方向应与阻力方向相反，且在一条直线上，从图示装置看，力F的大小要大于动滑轮与重物总重的一半，答案为D.答案：D知识点3滑轮组师我们知道使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，那能否把二者的优点都利用起来，组合在一起构成一个新机械呢？生讨论、交流.师请同学们按

8、你们的设想，将刚才的一个定滑轮、一个动滑轮组合起来，看哪一组做的又好又快，并且进行实验，来验证是否既省力，又可以改变力的方向.学生分组实验进行探究，教师巡视指导.学生完成实验，交流实验结论师像这样把定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组，当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？请大家分组进行实验探究，找出其关系.教师参与实验指导，并在黑板上画出甲、乙两组不同的滑轮组，并演示组装，然后请一名学生上台用甲、乙两个滑轮组将同一个钩码提起来.要求学生注意观察、记录弹簧测力计的示数，并说说甲、乙两个滑轮组中动滑轮的绕线方法有何不同.师两次示数不同的原因是什么？学生观察、讨论后回答：承担钩码的绳子段数不同

9、师你能数出有几段绳子吊着钩码吗？学生观察、讨论后进行回答：甲有2段，乙有3段.教师进一步引导学生总结数绳子段数的方法：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.教师在黑板上画出股数分别是2、3、4、5的滑轮组的绕法图，如图所示，让学生数数是几段绳子吊着物体，判断滑轮组的省力情况.（让学生体会相同数目的滑轮采用不同的绕线方式，承担重物的绳子段数不同，导致省力多少不同.教师让学生观察四个不同的绕法图，引导学生找出其中的规律，得出关于纯子绕法的结论：奇动

10、偶定（绳子的固定端在动滑轮上，则为奇数段纯子；绳子的固定端在定滑轮上，则为偶数段纯子)，并且进一步总结出绳子自由端拉力移动距离s和物体移动距离h之间的关系：s=nh.而向需哙汁在HK复微力恂IT用蚪结上改品以又独外力药，-1/一工两省移由即多:财点定好缺+l+:LTI+t+l+:+t+r+i教师用多媒体播放课件滑轮组的组装”，并讲解.滑轮组的组装(多媒体课件)组装滑轮组需要解决三个方面的问题：(1)确定承担物重的绳子段数.由滑轮组的省力情况FG或nF1(GG动)，可得承担物重的纯子段数nG或nG包，n应取整数，且nFF要采用进位法也可以根据绳子自由端移动距离s与物体上升高度h之间的关系确定，即

11、n巨.h(2)确定滑轮个数.当承担物重的绳子段数n为偶数时，按照每个动滑轮有2段绳子承担，则动滑轮个数为n/2,定滑轮个数为n1,即比动滑轮少1个，2若要改变力的方向，则需要再加一个定滑轮，这时动滑轮和定滑轮个数相等.当n为奇数时，如不需要改变力的方向，则动滑轮和定滑轮个数相等，均为工；2n1若要改变力的方向，则需要再加1个定滑轮，即动滑轮个数为定滑轮个2n1一.一.一.“.一、一、,数为.滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数可按动配一定，偶数减一定，变向2加一定”的方法确定.(3)确定绳子的起点.当承担物重的纯子股数n为偶数时，绳子的起点在定滑轮上；当承担物重的绳子段数n为奇数时，绳子的起点在动滑轮

12、上.即按奇动偶定”的方法确定.例题1(用多媒体展示)同一物体沿相同水平地面做匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则()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：甲图为一个定滑轮，因为定滑轮不省力，故拉力大小等于阻力f,即5甲=。图乙是动滑轮，省一半的力，故拉力F乙=1/2f;图内由一定滑轮和一个动滑轮组成，有三段绳子承担，故拉力F丙=1/3f.综上所述，符合题意的是B项.答案：B例题2(用多媒体展示)电气化铁路的高压输电线，无论严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定

13、的拉力.为此，工程师设计了如图所示的恒定拉力系统，具简化原理图如图所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5X10m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6X13kg/m3,g取10N/kg.(1)请指出图中的动滑轮、定滑轮;(2)每个水泥块的重力是多少？(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?解：(1)图中C是动滑轮，A、B是定滑轮.(2)每个水泥块质量m1=pV=2.6x31蛾m3x1.521133=39卜9.每个水泥块的重量为G=m1g=39kgx10N/kg=390N.(3)水泥块对钢丝绳的拉力为Fi=20G=20X390N=7.8X3N0图可知，动滑轮由3段绳子承担，所以滑轮组对高压输电线的拉力为F2=3Fi=3X7.8KN=2.34义14N.师我们通过学习杠杆，知道有的杠杆省力，有的杠杆省距离，定滑轮不省力，动滑轮省一半的力，但要费二倍的距离.大家思考，有没有一种机械既省力,又省距离呢？生思考、交流、讨论：省力的机械就必定费距离，省距离的机械必定费力，没有一种机械既省力又省距离.知识点4轮轴和斜面1.轮轴师同学们通过阅读教材P83页科学世界及图12.2-5中实例，归纳它们的共同特征，总结出轮轴的概