内容正文:
2.滑轮
第1课时 定滑轮和动滑轮
教材分析
一、课标分析
探究定滑轮和动滑轮的结构、特点。
二、内容和地位分析
本节课是建立在学生学习了杠杆知识之后,对简单机械的引申扩展,是对杠杆原理的延伸,又是为后面学习“功的原理、机械效率”做准备。滑轮抽象为杠杆是物理的建模思想,是这一节的独特之处,处理得当会对学生的抽象思维有很好的提升作用。所以本节课一定要发挥学生的主观能动性,让学生参与到课堂进行讨论交流。这也充分体现了新的课程标准中“从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展理念。
学情分析
已有知识及方法:学生已经学习了简单机械——杠杆,滑轮是对杠杆的进一步变形运用,学生也有了一些生活经验,初步掌握了探究实验的方法和技能,为本节课的学习奠定了基础。
未知知识及方法:学生对滑轮的使用很少,课堂应充分让学生动手,应通过实验来探究定滑轮、动滑轮的特点。
教学目标
1.通过视频和实物认识定滑轮、动滑轮。
2.通过实验,了解定滑轮和动滑轮的特点和应用。
3.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
核心素养
通过实验探究,让学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,在经历实验探究的过程中培养学生的交流意识、合作精神和合作能力。
重点难点
重点:实验探究定滑轮和动滑轮的特点。
难点:认识定滑轮和动滑轮与杠杆的联系。
教学过程
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节一:导入新课
展示图片
情境引入
出示图片,让学生思考古代吊桥是如何升上去的。
吊桥是古代杠杆与滑轮的组合,想一想生活中有没有可以起到改变力的方向的作用的装置。
学生观看图片,思考吊桥用到了哪些机械才能达到封闭城门的目的。
激发学生思考,学生会想出生活中的很多例子,合理进行引导。
使学生体会到我国古代劳动人民的智慧,增强民族自豪感,同时引出本节课教学。
环节二:认识滑轮
出示旗杆顶端的滑轮的图片。
同学们了解到的还有哪些应用?
多媒体出示滑轮应用的图片,同学们观察桌上各种滑轮的构造。
小组讨论总结:滑轮是一个周边有槽并可以绕轴转动的轮子。
引到升国旗时,旗杆上面的一个小轮子可以实现改变力的方向的作用。
学生观察:起重机、塔吊,晾衣架、电梯、索道观光车等。
利用旗杆上的滑轮引入,切合学生熟悉的认知,带领学生进入情境。
充分体现“由生活走向物理”的理念,让学生从生活中寻找信息。
续表
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节三:探究定滑轮的特点
1.如果我们用滑轮把货物运到房顶,可以设计出哪些方法?
(1)学生思考并设计实验。
(2)引导得到:
①定滑轮:在使用的过程中位置不改变的滑轮;②动滑轮:在使用的过程中位置随被提升物体一起改变的滑轮。
2.定滑轮和动滑轮在使用中有什么特点呢?
(1)实验探究定滑轮的特点:判断使用定滑轮是否省力?判断使用定滑轮是否省距离?
(2)各小组探究以下问题:①用力方向和钩码上升方向的关系;②钩码重力与拉力大小的关系;③物体上升高度h和自由端移动距离s的关系。
(3)得到结论:定滑轮不能省力但能改变力的方向。
3.探究定滑轮为什么不能省力?
(1)多媒体出示图片师生共同分析。
(2)得到结论:定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用时既不省力,也不省距离,但可以改变力的作用方向。
例1.用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子,则( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3
C. F3<F1<F2 D. F1=F2=F3
学生观察并思考,小组讨论。
学生讨论设计方案,使用实验器材进行实验。
学生到讲台交流展示:
学生分组实验:
1.讨论、设计实验。
2.学生进行实验。
3.学生总结,得出结论。
完成练习,对定滑轮是等臂杠杆加强理解。
培养学生的观察能力及语言表达能力。加强设计能力,增强发散思维。
培养学生合作意识和动手实验能力。
展示将定滑轮演变为杠杆模型的过程,突破难点。也让学生的思维得到发展,体会到滑轮的本质。
巩固所学知识。
续表
教学环节
教学内容
学生活动
教学意图
环节四:探究动滑轮的特点
实验探究:动滑轮的特点。
实验要求:同定滑轮。
教师与学生共同分析动滑轮省一半力的原因,多媒体出示图片分析。
拉力改变方向之后为什么更费力?教师多媒体出示图片分析。
总结:动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,不能改变动力方向,可以省一半的力,但要多移动一倍的距离。s=2h。
不考虑动滑轮重、绳重和摩擦:F=。
例2.如图所示,不计绳重及摩擦,动滑轮重1 N,拉力F为5 N,则重物的重力G和弹簧测力计的读数为( )
A. G为4 N,弹簧测力计的读数为5 N
B. G为9 N,弹簧测力计的读数为10 N
C. G为1