6.6 探究滑轮的作用（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级下册物理沪粤版（安徽专版）

6.6　探究滑轮的作用 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.能清楚区分定滑轮和动滑轮并熟悉其特点。 2.能根据杠杆的平衡条件对滑轮进行理论分析。 3.知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。 4.会组装简单的滑轮组。 【能力目标】 通过实验观察和理论分析,探究两种滑轮工作时的作用和实质,培养学生的观察能力和理论分析能力。 【素养目标】 通过了解简单机械在实际生活中的应用,初步认识科学技术对社会发展的作用。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。 【教学难点】 理解定滑轮、动滑轮是变形的杠杆,分析使用滑轮组时拉力与物重的关系。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 当我们参加升旗仪式时,站在地面上的人向下拉绳子,国旗就能徐徐升起。你知道旗杆顶端帮助我们把国旗升上去的装置是什么吗? 二、教学步骤 探究点1　动滑轮和定滑轮 [阅读课本]P30~31“动滑轮和定滑轮” [思考]观察滑轮主要由哪几部分组成? [提示]熟悉与滑轮相关的几个名词(轮、轴、挂钩),并明确其所在的位置。 [思考]通过实际操作,你认为轮边的槽有什么作用呢? [提示]绳子绕在轮子的槽中,拉动时才会方便自如。 [思考]如果将滑轮的轴固定,绳子的两端分别连接什么呢? [提示]绳子的一端连接物体,另一端用手拉动。升旗时,国旗系在绳子的一端,另一端用手拉,国旗就能徐徐升起。 [思考]如果将重物挂在滑轮的挂钩上,绳子的两端分别连接什么呢? [提示]此时,绳子的一端固定,另一端用手向上拉起,重物随滑轮一起运动。 [思考]这两种方法拉动重物时,滑轮的使用有什么不同? [提示]一种方法中滑轮的轴不移动,另一种方法中滑轮的轴随重物一起移动。 [归纳提升]物理学中,把轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮,把轴随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。 探究点2　探究两类滑轮的作用 [阅读课本]P31~33“探究两类滑轮的作用” [思考]阅读课本P32“活动2”,先用弹簧测力计测出钩码的重力,这是为什么? [提示]测出钩码的重力可以比较拉力和钩码重力的大小,从而得出该机械是否省力的结论。 [思考]改变弹簧测力计的拉力方向是为什么? [提示]通过改变弹簧测力计拉力的方向,可以验证拉力的大小与拉力的方向是否有关。 [思考]通过实验,你认为定滑轮有什么特点呢? [提示]拉力的大小和物重的大小相同;改变拉力的方向,拉力的大小不变。 [小结]使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。 [思考]通过实验,你认为动滑轮有什么特点呢? [提示]竖直拉动时,拉力的大小接近物重的一半;改变拉力的方向,拉力的大小发生改变。 [小结]使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。 [思考]观察图6⁃55,定滑轮的哪个点相当于支点? [提示]滑轮固定时,滑轮绕着滑轮的轴转动,所以滑轮的轴相当于支点。 [思考]如何画定滑轮的力臂呢? [提示]作出轴(支点)到绳子(力的作用线)的距离即是对应的力臂,观察可知,力臂就是滑轮的半径。 [思考]观察图6⁃56,改变拉力的方向,动力的力臂会改变吗? [提示]绳子拉力的方向与滑轮相切,轴到拉力作用线的距离始终等于滑轮的半径。 [思考]根据杠杆的平衡条件,可以得出什么结论? [提示]定滑轮的阻力臂和动力臂的长度都是圆的半径,其大小相等。由F1L1=F2L2可得,当L1=L2时,F1=F2,即F=G。 [思考]观察图6⁃57,动滑轮同样可以等效为杠杆,那动滑轮的支点在哪里? [提示]当动滑轮静止时,绳子的左端与滑轮相切,对滑轮有力的作用,挂重物的挂钩对滑轮有力的作用,绳子的右端与滑轮相切,对滑轮有力的作用。为了探究拉力与物重的关系,选择绳子的左端与滑轮的相切处为支点。 [思考]动滑轮的支点有什么特点呢? [提示]当重物上升时,动滑轮的支点随之上升,所以动滑轮的支点是动支点。 [思考]根据杠杆的平衡条件,你认为拉力(方向竖直向上)的大小与物重有什么关系? [提示]动滑轮的动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,根据F1L1=F2L2可得,当L1=2L2时,F1=F2,即F=G。 [思考]改变拉力的方向,动力臂如何变化?拉力和物重有什么关系? [提示]拉力的方向改变后,动力臂变小,且小于动滑轮的直径,所以拉力F>G。 [思考]实验得到的数据与理论分析有偏差,你知道其中的原因吗? [提示]由于绳子与滑轮间有摩擦且动滑轮自身也有重力。 探究点3　滑轮组 [阅读课本]P33~35“滑轮组” [思考]观察图6⁃58(a),试分析这组滑轮组的特点。 [提示]由一个定滑轮和一个动滑轮组成。绳子的固定端系在定滑轮上,自由端拉力的方向向下。 [思考]观察图6⁃58(c),试分析这组滑轮组的特点。 [提示]由一个定滑轮和一个动滑轮组成。绳子的固定端系在动滑轮上,自由端拉力的方向向上。 [思考]比较图6⁃58(a)和图6⁃