滑轮3.docx

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滑轮3

教学设计

苏科版初中物理（九上）第十一章简单机械和功

二、滑轮

主讲教师：

镇江市外国语学校段宏

一、设计思想

“滑轮”是初中物理力学中比较重要的一种简单机械，它是在同学们学习了杠杆后，对一些变形的杠杆的进一步认识，对生活中现象的进一步观察和应用。

由于滑轮按使用情况可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组，而且学生对滑轮组的绕线及段数的判断不容易理解。

为了降低坡度，分散教学难点，我们让学生始终处于问题的氛围中，去猜想、去设计实验验证，并和其他的同学交流讨论，学生在自评、互评、教师评价的热烈情境中，不知不觉加深了对知识的理解。

我们采用“问题——实验——交流”的物理课堂教学模式。

它是在教师的引导下，学生根据对身边物理现象的已有观察和对生产技术的已有感性认识去发现问题，提出假设和猜想，进而自行设计实验、验证假设、交流评价，最后归纳出物理概念和规律的一系列教学活动，从而使学生把科学知识的获得与思维能力的培养有机的结合起来，主动获得对科学的理解，达到获取物理知识、培养创造能力和实践能力的一种探究性教学模式。

二、教学准备

教师演示：

滑轮（2个）、铁架台、细线、钩码

学生分组：

滑轮（2个）、铁架台、细线、钩码

三、教学流程

教学过程

教学活动

学生活动

备注

1．课题引入

主讲教师：

先请同学们观看一段视频。

ppt课件：

（出示起重机起吊重物的视频）

主讲教师：

起重机能够很方便而轻松地将重物提升上去，可能是什么起了作用？

现场教师：

组织学生回答问题。

同学们一定猜到了是滑轮，今天这节课我们就来共同探究有关滑轮的知识。

ppt课件：

出示课题。

现场学生：

思考回答问题。

2．认识两种滑轮

主讲教师：

请同学们仔细观察课桌上滑轮的结构，你能说出它的构造特点吗？

现场教师：

组织学生观察滑轮、回答问题，并做出简要评价。

主讲教师：

同学门一定注意到了滑轮是周边有槽，可以穿绳，轴间摩擦比较小的小轮。

在使用中，滑轮能绕轴转动。

你能谈谈生活中还有哪些地方应用到滑轮吗？

现场教师：

组织回答问题，并做出简要评价。

主讲教师：

正如同学们所说到的，滑轮在生活中的应用还是十分广泛的。

例如我们校园里旗杆的顶部，大厦的电梯中都装有滑轮。

ppt课件：

（出示旗杆顶部和电梯滑轮的示意图。

）

主讲教师：

（分别出示一个滑轮、绳、钩码）采用一个滑轮和绳将重物提升到高处，你有什么方法？

请同学们用桌面上的钩码替代重物分小组试一试，相信你们一定会成功的。

现场教师：

组织指导学生分小组尝试用一个滑轮提升重物。

主讲教师：

相信同学们一定找到了滑轮的这样两种使用方法：

在使用滑轮的过程中，轴心位置固定不移动的滑轮是定滑轮；轴心位置可以随重物一起移动的滑轮是动滑轮。

ppt课件：

（出示定滑轮和动滑轮的示意图。

）

现场学生：

观察滑轮并回答问题。

现场学生：

思考回答问题。

现场学生：

分小组尝试用一个滑轮提升重物。

如果学生缺乏生活经验，现场教师可作适当提示。

现场教师要放手让学生尝试。

3．探究使用定滑轮和动滑轮的特点

主讲教师：

同学们刚才在使用这两类滑轮提起同一个钩码时，感觉手的拉力是否相同？

定滑轮和动滑轮在使用过程中到底有怎样的特点，下面我们将通过实验来探究。

先来探究使用定滑轮的特点。

先请同学们按图所示的方式组装定滑轮，在它的左侧挂上钩码，竖直向下拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态，读取弹簧测力计的示数，看一看这个示数与钩码所受重力的大小有何关系？

再分别改变弹簧测力计拉力的方向和钩码的个数，情况又如何？

把你在实验中测得的数据填在表格中并与同学们交流？

通过实验，你能发现使用定滑轮有什么特点？

ppt课件：

（出示实验操作方法及实验表格的图片）

现场教师：

组织、指导学生进行分组实验、交流讨论并归纳结论。

主讲教师：

通过实验，同学们一定得到了使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变拉力的方向这样的特点。

ppt课件：

（出示实验结论）

主讲教师：

下面我们用和探究定滑轮使用特点同样的方法，来探究动滑轮的使用特点。

如图组装好动滑轮后，竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态，读取弹簧测力计的示数。

看一看这个示数与钩码所受重力的大小有何关系？

改变钩码的个数，情况又如何？

把你在实验中测得的数据填在表格中并与同学们交流？

通过实验，你能发现使用动滑轮有什么特点？

ppt课件：

（出示实验操作方法及实验表格的图片）

现场教师：

组织、指导学生进行分组实验、交流讨论并归纳结论。

主讲教师：

通过实验，同学们一定得到了使用动滑轮可以省一半的力，但不可以不改变力的方向这样的实验结论。

ppt课件：

（出示实验结论）

现场学生：

分组实验探究，填写实验结论。

现场学生：

分组实验探究，填写实验结论。

现场教师应提示学生实验误差的客观存在。

4．利用杠杆原理分析使用定滑轮和动滑轮的特点

主讲教师：

外形相同的滑轮,为什么由于使用方法的不同,出现了如此不同的作用?

回忆已学过能产生滑轮这样效果的简单机械有什么呢？

大家一定都想到是杠杆。

那么滑轮在使用过程中可不可以看作是杠杆模型呢？

（演示用定滑轮提升重物）

注意老师用定滑轮提升重物。

我们发现，定滑轮在使用中，整个轮子是在力的作用下绕着圆心转动的。

定滑轮的实质是个等臂杠杆。

从杠杆平衡角度分析：

使用定滑轮时，它的支点在圆心，动力臂和阻力臂都是轮的半径。

用弹簧测力计拉定滑轮时，力无论沿竖直向下拉、水平横拉、斜拉时均是等臂杠杆，因此，使用定滑轮与不使用定滑轮而直接用手去提拉物体，用力的大小是相等的，即使用定滑轮不省力。

ppt课件：

（定滑轮和动滑轮的杠杆示意图）

主讲教师：

（演示用动滑轮提升重物）

再注意观察老师用动滑轮提升重物。

动滑轮的支点在这个位置，注意看图。

所以动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆．

从杠杆平衡角度分析：

使用动滑轮时动力是阻力的一半。

从力的平衡角度分析：

使用动滑轮提升重物时，两段绳子向上的拉力之和等于重物的重力，简单说，是两段绳子承担总重，每段绳子只承担总重的一半，所以使用动滑轮省一半力．

5．滑轮组

主讲教师：

使用定滑轮时不能省力但能改变力的方向，使用动滑轮时能省力但不能改变力的方向。

你能将一个动滑轮和一个定滑轮组合在一起使用，使它们既可以省力，又可以改变施力方向吗？

现场教师：

组织、指导学生进行分组组装滑轮组。

主讲教师：

同学们是不是得到了滑轮组的两种组装方法。

如（a）图所示重物由三段绳子吊着，每段绳子承担物重的三分之一。

用这个滑轮组提升重物，只要用三分之一物重的力就可以了。

也就是说用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几分之一。

但是，用（a）图这样的滑轮组虽然省力多了，但是仍然没有改变力的方向。

而用（b）图这样的滑轮组才能做到既省力，又改变力的方向，那么，请大家思考：

用（b）图这样的滑轮组起吊重物时，拉力和物重是什么关系呢？

ppt画面：

（出示滑轮组两种组装方式的图片）

现场教师：

指导学生回答问题。

现场学生：

分组组装滑轮组。

实验。

现场学生：

思考、回答问题。

这个实验难度较大，现场教师要适当提示、指导。

6．小结

主讲教师：

今天这节课，我们一直在和滑轮打交道。

现在，滑轮也想和大家说几句话呢。

同学们,我是滑轮,在今后的学习中,你们会经常看到我的身影,人们利用我可以改变力的方向,可以省力,还可以既省力又改变力的方向,还可以和其它的机械组合在一起,同学们,你们明白了吗?

最后，请同学们阅读生活·物理·社会中有关轮轴和斜面这两种简单机械的知识，了解它们在生活中的应用。

ppt课件：

（出示轮轴和斜面的图片）

现场学生：

阅读课本、思考并交流课堂的收获。

图、文、声并茂的小故事，通过人性化的语言,营造和谐、愉悦的课堂氛围,从中感受学习的快乐,在兴趣的激发下完成教学内容。