人教版初中物理八年级下册课时44 第十二章简单机械 第2节滑轮（二） 教案

第十二章第二节滑轮（第二课时）课题：《滑轮》（第二课时）课型：新授课教学目标：通过实验验证定滑轮和动滑轮绳子拉力与物重的关系通过实验验证使用滑轮时物体移动距离和绳子移动距离的关系教学设计教学环节教师活动设计意图大家好，我是陈亮宇老师。今天我们一起继续学习八年级人教版物理第十二章第二节滑轮第二课时本节课的学习目标有两点通过实验知道定滑轮和动滑轮绳子拉力与物重的关系通过实验知道使用滑轮时物体移动距离和绳子移动距离的关系上节课我们学习了定滑轮、动滑轮和滑轮组。如图所示情境中通过练习回使用到各种滑轮，其中，属于定滑轮、动滑轮和滑轮组的分别有哪些？并说出你判断的依据。我们请一名同学来回答。滑轮和滑轮组ABDC复习回顾EFG学生：属于定滑轮的是BCD，因为物体被拉动时滑轮轴固定不AE属于滑轮组的是FG，因为是由定滑轮和动滑轮组合在一起的。嗯非常好！BEF情境中的滑轮不随物体移动，所以是定滑轮；情境中使用的滑轮随物体一起移动，属于动滑轮；情境情境中使用的滑轮为滑轮组。从上节课的学习中我们还知道，在不考虑摩擦力、绳重和滑轮重的情况下，使用滑轮能带来这样的好处：滑轮类型带来的好处定滑轮可以改变力的方向动滑轮可以省力F=G/2滑轮组可以省力F=G/n使用定滑轮时，可以改变力的方向1使用动滑轮时，绳子拉力FG21使用滑轮组时，绳子拉力F，可以省力现在老师想利用定滑轮把一个物重为的物体匀速提升高度0.1m，请同学们思考，绳子拉力是多少N？绳子自由端移动距离是多少米？你判断的依据是什么？新课引入：定滑轮本身不移动，不省力，只是改变了绳子的方向。绳子拉力还是等于物体重力升0.1m，绳子自由端应该也移动0.1m。2:绳子拉力等于4N，因为匀速直线运动，拉力等于重力，绳子对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力。绳子移动0.1m绳子长度是固定的。使用定滑轮匀速提升物体时，绳子拉力是否等于物重？4N很好！那要验证使用定滑轮匀速提升物体时，绳子移动的距离是否等于物体移动的距离，我们又该如何验证呢？2cm线运动，看物体从原先的位置到上升之后的位置之间的距离是2cm。学生1:找到一个合适的位置，使绳子两端在同一位置，拉动绳子使物体匀速上升，用尺子测出左边物体上升多少距离，再测绳子自由端下降多少距离。学生2:可是拉动绳子时，物体上升了，绳子也移动了。测量完物体移动的距离，再测绳子移动的距离误差很大。学生1:那就用两把刻度尺，一把测量物体移动的距离，一把测量绳子移动的距离。学生3:我知道了！我们可以在提升物体前，先用笔标记一下物体和绳子自由端所在的位置，物体上升后，再用笔标记一下物体和绳子自由端所在位置，然后用刻度尺来测量两个标志间的距离就可以了！同学们的讨论非常精彩！用笔做记号的方法也非常直观！现在先给定滑轮我们通过实验来验证让学生根据使用定滑轮匀速提升物体时，绳子拉力是否等于物重？绳子不可伸缩猜想绳子动的距离？后实验验证学生的猜想，实验器材：弹簧测力计、钩码、棉线、滑轮、刻度尺、磁贴、证实学生绳子不可伸缩实验步骤：的想法正确1G2端的位置3计示数，记为F，用磁贴标记此时钩码和绳子自由端的位置4）用刻度尺测量物体上升的距离h和绳子移动的距离。老师演示5）收拾整理实验器材实验验证实验装置图物体重力G/N4绳子拉力大小F/N4.2物体移动距离h/m0.1绳子移动距离0.1s与h的关系s=h从实验数据中我们可以发现，使用定滑轮匀速提升物体时，由s=h子拉力大于物体所受重力，跟上节课理论分析不符，这是为什么呢？学生：因为在实验的时候，绳子与滑轮之间会有摩擦阻力。对，上节课在受力分析时，是不考虑绳重、摩擦力和滑轮重的理想情况，但绳重、摩擦力和滑轮重客观存在，所以绳子拉力大于物体重力。接下来，老师把定滑轮改为动滑轮，利用动滑轮把刚才的物体先通过理论也提升0.1m分析绳子移的距离是多少米？并说出你判断的依据。动距离和物1:0.1m体移动距离也还是移动0.1m。学生2:绳子移动的距离不等于物体移动的距离，因为动滑轮有过实验验证0.1m0.2m。学生3:因为动滑轮是两段绳子拉着，所以拉动绳子时，两边的做实验。2倍。嗯同学们分析得都很精彩。绳子移动距离和物体移动距离相等吗？还是，真如同学所想的，绳子移动距离是物体移动距离2倍？我们来分析一下。（插入乐乐课堂剪辑视频）物体上升高度h分析猜想滑轮两端绳子都会缩短”h，一共缩短而这部分缩短的绳子都要靠右端的绳子抽走所以绳子自由端移动的距离从视频中我们可以知道，动滑轮有两段绳子承受物重，绳子移动距离是物体移动距离的2倍。学生实验由上节课受力分析可知，利用动滑轮提升物体时，绳子的拉力等于物重的一半，接下来，我们通过实验来验证：1）使用动滑轮匀速提升物体时，绳子拉力是否等于物重一明确实验目找到所需要的实验器材，2学生自己做移动距离的2倍。实验。请同学们设计实验并完成实验报告。电视机前的同学们可以先暂停播放视频，一起来设计实验，完成实验报告。好，现在老师展示一位同学的实验报告1.使用动滑轮匀速提升物体时，绳子拉力是否等于物重一半？2.使用动滑轮匀速提升物体时，绳子移动距离是否等于物体移动距离的2倍。学生互评：实验表格建议写明白物理量符号和单位。实验步骤建议写明白缓慢拉动弹簧测力计使物体匀速上升。看完同学的实验报告，听完同学的点评，不知道电视机前的你写的如何呢？在这个实验中，这里面我们用钩码作为被提升的物体。要验证使用动滑轮匀速提升物体时，绳子移动距离是否等于物体移动距离的2倍？我们需要用到刻度尺。所以实验器材这里要补充棉线和钩码。要测使用动滑轮匀速提升物体时，绳子的拉力，我们需要在缓慢拉动弹簧测力计使钩码上升的过程中读出弹簧测力计示数，而不是停下测量距离后再读数。现在给点时间大家整理自己的实验报告。现在老师邀请一位同学展示她修改后的实验报告学生读：规范的实验报告（有时间的话）很好，刚刚提到的点都有注意到。通过标记物体和绳子自由端的起始位置和终了位置，来测量物体移动的距离和绳子移动的距离。还注意到缓慢拉动弹簧测力计时，读出拉力大小。那我们就根据这个实验步骤进入实验。那我们就根据这个实验步骤进入实验。（播放学生实验视频，下面文字一边实验一边解说）实验目的：验证使用动滑轮匀速提升物体时，绳子拉力是否等于物重一半？使用动滑轮匀速提升物体时，绳子移动距离是否等于物体移动距离的2实验器材：弹簧测力计、刻度尺、钩码、棉线、滑轮、磁贴、实验步骤：1G2端的位置3F，用磁贴标记此时钩码和绳子自由端的位置4尺测量绳子自由端前后两个位置的距离，记为s5）收拾整理实验器材图重力G/N大小h/ms与h系实验数据总结归纳一般性实验规律。11.50.919.90s=2h数据分析通过实验，我们发现，使用动滑轮匀速提升物体，绳子拉力小

于物体重力，可以省力但是绳子拉力不等于物重一半。

原因是拉动绳子的过程中，绳重、摩擦力和滑轮重客观存在，对滑轮重新G受力分析帮GG左边绳子施加向上的拉力F1，右边绳子也施加向上的拉力F，助解释原因FF1fG1G实验数据中，我们可以发现，使用动滑轮匀速提升物体时，由于有两段绳子承受物重，绳子移动距离等于物体移动距离的2倍，s=2h。所以，利用动滑轮把刚才的物体提升0.1m，绳子移动的距离为0.2m。接下来，请同学们思考，若使用图甲中的滑轮组将物体匀速提升0.1m，绳子自由端移动距离是多少米？你判断的依据是什0.2m20.1m0.1m，左端绳子要下降0.1m，所以绳子移动0.2m。学生绳子移动0.4m。因为有两个滑轮，上面的滑轮有2段22段绳子的时候是2倍，4段绳子，所以绳子移动0.4m。绳子移动距离是多少米呢？我们先来看一下滑轮组中承受物重的绳子有哪些？一、二、三。有三段绳子承受物重，绳子移动距离是物体移动距离的3倍，s=3h。物体上升0.1m，绳子自由端上升0.3m。如果使用图乙所示的滑轮组，绳子自由端移动的距离又是多少呢？说说你判断的依据。乙丙0.2m20.1m0.2m。0.2m示的滑轮组，当物体上升0.1m，绳子自由端移动多少米？学生：0.4m，因为有4段绳子承受物重，绳子移动0.4m。绳子移动的距离和物体移动的距离是什么关系呢？学生：绳子移动距离等于承受物重的绳子段数乘上物体移动的距离。不错，其实，当物体移动相同距离时，承受物重的绳子段数越多，绳子移动距离就越大。如果有n段绳子承受物重，则绳子移动距离是物体移动距离的n倍，s=nh。结论：由于实际情况不能理想实验装置图和理论的放一起做对比。FF=12GFF>12G物体移动距离h与课堂总结绳子移动距离s的s=2h本节课，我们通过实验学习了使用定滑轮匀速提升物体时，绳子拉力大于物体重力，绳子移动距离等于物体移动距离；使用动滑轮匀速提升物体时，绳子拉力大于物重的一半，绳子移动距离是物体移动距离的2倍。同时我们还知道了，使用滑轮提升物体时，若有n段绳子承受物重，则绳子移动距离等于物体移动距离的n倍，s=nh。课后任务，请同学们设计实验并验证使用如图所示滑轮组匀速通过学生动提升物体时，绳子移动的距离是否等于物体移动距离的3倍？手实验验证，课后任务绳子拉力是否等于物重的1/3？拓展到3课堂到此结束，谢谢观看！子的情况。老师手上有一个工业用的滑轮，我想用它来提升一些操场上常根据现象提现在老师把这个工业滑轮组装成如图甲所示的定滑轮和如图乙么使用动滑所示的动滑轮，我们来比较一下使用两种机械提升物品和不使轮却不省力用机械提升物品时绳子拉力的大小。了？现象与差引起思考。引出所使用的动滑轮其重力必须小于所提物重