新苏科版18版九年级物理上册11.2滑轮教学案.docx
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新苏科版18版九年级物理上册
11.2滑轮教学案
二、滑轮教材解读本节教材选用了两个学生活动,第一个是开放性的活动,讨论“如何把木料运上楼”,安排这个活动的目的主要是引导学生去认识滑轮;第二个是探究性的活动,“探究使用定滑轮和动滑轮的特点”,目的主要是让学生在探究的基础上了解滑轮的特点,将滑轮与杠杆联系起来,得出“滑轮实质上是杠杆的变形”的结论.教材介绍了起重机等生活和生产中常见的设备,教师可通过投影、录像等视听媒体展示简单机械在这些设备中的作用,使学生了解杠杆和滑轮的广泛用途.教材在介绍滑轮组之后,展示了一幅“小明用滑轮组能轻松地吊起摩托车”的图片,生动有趣的卡通图能够引起学生的兴趣,使他们产生要亲自试一试的欲望.本节教学,教师可以引导学生选择身边的器具自制滑轮组,如为教室的窗帘增加一个自动开合的拉线装置,或者做一些小型起重工具,让学生通过动手制作加深对滑轮的认识和理解.教学目标知识与技能
(1)认识定滑轮和动滑轮,了解定滑轮、动滑轮的实质.
(2)知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.
(3)能识别生活和生产中常见的滑轮.
(4)会根据要求组装和使用滑轮组.过程与方法
(1)通过观察,了解定滑轮和动滑轮的结构.
(2)通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点.情感、态度与价值观通过探究实验,提高学生的观察能力、实验操作能力及比较、分析、概括能力,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度.重难点处理重点:
知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.通过图形分析,再结合学生探究实验帮助学生理解.组织、引导学生边学边进行探究活动,通过实际测量知道使用单个动滑轮最多能省一半力,而使用定滑轮不省力但可以改变力的方向,使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向.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.指导学生参照已知绳子绕法的图形组装滑轮组,并结合学生探究实验,根据实际测量力的大小,比较力的关系,然后自己总结出规律.释疑解难滑轮组省力公式F=,其中n是指承担物重的绳子的段数.在装配滑轮组时,利用“奇动偶定”的规律确定绳子的起点,即当绳子的段数n是奇数时,绳子的起点在动滑轮的挂钩上;当n是偶数时,绳子的起点在定滑轮的挂钩上.在判断滑轮组绳子段数时,采用“出定法”,即最后一段绳子经定滑轮出来时,此段绳子只改变力的方向,不改变力的大小,因而不计,反之,则计作绳子的段数.学点1认识定滑轮和动滑轮问题:
观察并寻找图11-2-2中甲、乙两组图片所示的滑轮装置的不同之处.图11-2-2
(1)重物被提升过程中滑轮轴的位置变化不同。
图甲中滑轮轴的位置__固定不动__,该滑轮为__定__滑轮;图乙中滑轮轴的位置__随物体一起运动__,该滑轮为__动__滑轮.
(2)绕滑轮的绳子起始端所系的位置不同,定滑轮的绳子起始端系在提升的重物上,动滑轮的绳子起始端系在固定位置处.学点2定滑轮和动滑轮的特点探究1:
组装并探究定滑轮和动滑轮的特点
(1)按照教材P10的活动要求分别组装定、动滑轮装置后,匀速拉动弹簧测力计,并在表格中记录相关的实验数据.
(2)通过实验观察和数据分析,归纳定滑轮和动滑轮的特点,填写下表.项目比较施力的方向比较F与G的大小比较h与s的大小定滑轮的特点__改变施力的方向____不省力____等距离__动滑轮的特点__不改变施力的方向____最多可以省一半力____费一倍距离__图11-2-3图11-2-4图11-2-5探究2:
用杠杆模型分析定、动滑轮
(1)请将如图11-2-4所示的定滑轮和动滑轮分别标上支点、画出动力、动力臂和阻力、阻力臂.[答案]如图11-2-5所示
(2)定滑轮实质是__等臂__杠杆,动力臂和阻力臂都等于滑轮的__半径__,故使用定滑轮不能省力;动滑轮实质是__不等臂__杠杆,动力臂是滑轮的__直径__,阻力臂是滑轮的__半径__,故使用动滑轮最多可以省一半力.学点3滑轮组的特点探究:
使用滑轮组的特点
(1)按图11-2-6示四种方式组装滑轮组.图11-2-6
(2)竖直拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出四种情况下弹簧测力计的示数,将实验数据记录在表中.实验次数钩码所受的重力G/N弹簧测力计的示数F/N钩码上升的高度h/m绳子自由端移动的距离s/m动滑轮所受的重力G动/N1234
(3)分析表格中的实验数据,你有什么发现,说出来与大家交流一下.答:
使用滑轮组的好处是既可以__省力__,又可以__改变力的方向__,但是要费距离.
(4)进一步讨论:
你能数出图11-2-7中吊着钩码的绳子的段数n吗?
请写出你的方法和发现.方法:
__数与动滑轮接触的绳子的段数__.你的发现:
__当n为奇数时,绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上;当n为偶数时,绳子的起始端系在定滑轮的挂钩上__.归纳:
用滑轮组吊物体时的两个关系式.(所用拉力为F,物重为G,动滑轮重为G动,吊物体的绳子的段数为n,动力移动的距离为s,重物上升的高度为h)力的关系式:
F=__(G+G动)__(不计绳重及绳轮间摩擦).距离关系式:
__s=nh__.学点4滑轮组的组装问题1:
尝试完成下列组装滑轮组的绕绳工作,并归纳出你绕绳的步骤或经验方法与同学们交流.
(1)根据图11-2-7甲中的省力要求,画出滑轮组的绕线.(忽略动滑轮的重和摩擦)
(2)在图乙中画出最省力的绕线方法.图11-2-7图11-2-8[答案]如图11-2-8所示归纳:
当定滑轮和动滑轮个数相等时,存在两种绕法,绳子的起始端可以在动滑轮上,也可以在定滑轮上;当动、定滑轮个数相差一个时,绳子的起始端在个数较少的滑轮上.问题2:
一根绳子能承受的最大拉力为250N,现用这根绳子来提起900N的物体,并要求拉力方向向下.请设计一个最简单的滑轮组,画出其装配图.[答案]如图11-2-9所示图11-2-9