2024八年级物理下册第十一章机械与功第2节滑轮教案新版教科版

Page12.滑轮【教学目标】一、学问与技能1.知道定滑轮、动滑轮，并能识别它们.2.理解定滑轮、动滑轮的特点与实质，并能用它们来解决简洁的问题.3.知道滑轮组的结构、特点和应用，会依据要求运用和组装滑轮组.二、过程与方法1.经验探究定滑轮、动滑轮、滑轮组工作特点的过程，进一步驾驭用视察、对比来探讨问题的方法.2.经验组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组.三、情感、看法与价值观1.关注生活、生产中有关定滑轮、动滑轮、滑轮组的实际运用.2.具有利用简洁机械改善劳动条件的愿望.【教学重点】探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点和应用.【教学难点】驾驭定滑轮和动滑轮的实质；会按要求组装滑轮组，并画出它的绕线.【教具打算】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、铁架台等.【教学课时】1课时【巩固复习】老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，加强学生对学问的巩固.【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洁机械，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；工人在滑轮组的帮助下，尽然用500N的力提起重几吨的物体，你知道这些是应用了什么吗？学生思索、探讨.老师对学生的回答先不急于解答.师在刚才的事例中，我们用到了定滑轮和动滑轮，它们也是一种简洁机械.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？【进行新课】老师展示一架定滑轮、动滑轮装置，并利用它们分别提起钩码，对滑轮的构造简洁介绍.引导学生留意视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，轴随着物体一起向上或向下运动.师回答正确.好，下面请大家分别探究定滑轮、动滑轮的特点.老师总结：1.滑轮是一个周边有槽，并可以绕轴转动的轮子.2.滑轮有两种：定滑轮和动滑轮.运用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮；运用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮.定滑轮老师演示动滑轮提升钩码，学生视察定滑轮.师定滑轮有什么特点？演示试验：称量钩码的重力；②演示如图所示的试验，匀速拉动弹簧测力计，物体上升，变更拉力的方向，分别点几名学生读数.生：变更拉力的方向，但弹簧测力计的示数不变，特点是G＝F.师运用定滑轮不能省力，那么能否省距离？依据下图进行演示.使学生清晰地看到：“动力作用点移动的距离s与物体上上升度h相等，运用定滑轮不能省力，也不能省距离.”师定滑轮运用有什么好处？生：运用定滑轮吊起物体时，可以变更力的作用方向，达到操作便利的目的.师定滑轮是一个等臂杠杆.图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棒，动力和阻力作用在直径的两端，动力臂等于阻力臂.总结：定滑轮实质是一个等臂杠杆,运用时既不省力，也不省距离，但可以变更力的作用方向.例题1如图所示，沿三种不同的方向拉绳使物体上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则（）A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一样大解析：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能变更力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力.答案：D.动滑轮1.试验探究：运用动滑轮（1）老师边讲边演示动滑轮提升重物.要求学生探讨分析，此时提起重物运用的滑轮与刚才演示试验运用的定滑轮有何不同点？老师在学生探讨后小结：动滑轮工作时，轴和重物一起移动；另外用力方向也不同，用定滑轮时拉力方向是向下的，运用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的.（2）提问：运用动滑轮有什么好处？（3）组织学生试验，按课本试验探究，参照下图进行试验.由于探讨定滑轮时老师已演示过试验，学生可以自己设计出试验步骤.说明：重物用2个钩码表示，有利于分析数据.用弹簧秤测出钩码重.读取弹簧秤的示数时，跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行.试验：两人一组，自行设计试验步骤及表格记录数据.学生试验，老师巡回指导.学生试验完毕后，老师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中，分析学生数据.（4）学生总结：运用动滑轮匀速提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一.两根绳子吊着重物和滑轮，这两根绳子的力之和约等于钩码的重力，符合平衡力的原理.动力作用点移动的距离s是物体上上升度h的2倍.说明：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽视不计，从而得出访用动滑轮可以省一半力的结论.师动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图所示，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.2.总结：动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，不能变更动力方向，可以省一半的力，但要多移动一倍的距离.例题2如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F的大小是（）A.5NB.10NC.40ND.20N解析：如图所示，该滑轮为动滑轮，∵不计滑轮、绳子的重力及摩擦，∴A受地面的摩擦力f=F/2=5N，∴拉力F=2f=2×5N=10N.答案：B.滑轮组师我们知道运用定滑轮可以变更力的方向，运用动滑轮可以省力，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？学生探讨、沟通.师请同学们按你们的设想，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，并且进行试验，来验证是否既省力，又可以变更力的方向.学生分组试验进行探究，老师巡察指导.学生完成试验，沟通试验结论.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？请大家分组进行试验探究，找出其关系.老师参加试验指导，并用多媒体出示甲、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.要求学生留意视察、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.师两次示数不同的缘由是什么？学生视察、探讨后回答：担当钩码的绳子段数不同.师你能数出有几段绳子吊着钩码吗？学生视察、探讨后进行回答：甲有2段，乙有3段.老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.但是在实际状况中动滑轮的重力不能忽视，所以在试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.老师用多媒体出示段数分别是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，推断滑轮组的省力状况.（让学生体会相同数目的滑轮采纳不同的绕线方式，担当重物的绳子段数不同，导致省力多少不同.）老师就学生视察四个不同的绕法图，引导学生找出其中的规律，得出关于绳子绕法的结论：奇动偶定（绳子的固定端在动滑轮上，则为奇数段绳子；绳子的固定端在定滑轮上，则为偶数段绳子），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.总结：定义：由两个以上的滑轮组合而成的装置叫滑轮组.好处：既可以省力又可以变更用力的方向.拉力F、物重G与绳子股数n的关系：F＝G/ｎ.物体移动的距离ｈ、自由端移动的距离s与绳子股数ｎ的关系：s＝ｎｈ.例题3如图所示，用滑轮或滑轮组提起同一重物，不计摩擦及滑轮的重，其中最省力的是（）解析：此题中，A由两段绳子担当动滑轮和物体的重；B是定滑轮，不能省力，C由3段绳子担当动滑轮和物体的重；D由两段绳子担当动滑轮和物体的重.因此最省力的是C.答案：C.【老师结束语】大家通过这节课的学习，收获的确不少.我们共同学习了定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点，知道了定滑轮不省力，但能变更力的方向；动滑轮省一半的力，但要移动两倍的距离；滑轮组既可以省力又可以变更用力的方向.这节课就学到这里，好，感谢大家！【课后作业】完成练习册中本课时对应练习教材习题解答我的设计如图所示.自我评价1.省力变更力的方向省力变更用力的方向2.D由于定滑轮支点在轮中心，而轮中心到轮边缘的各点距离相等（都是半径），即三个力的力臂都相等且等于物体重力的力臂，依据杠杆的平衡条件，三个力一样大.3.绳端向上移动的距离s=2h=2×0.5m=1m.本课内容属于试验探究，要求学生动手进行试验“探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点”.大多数学生很简洁想到定滑轮、动滑轮的绕线方法，但是在设计滑轮组绕线时，学生设计的方法简洁出错，因此，老师要适时引导，避开学生感到茫然，参加学生动手绕线，介绍滑轮