11.2滑轮 -2024－2025学年苏科版物理九年级上学期

世界 物理 九年级上册 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. 学 习 目 标 物理观念 　1.知道定滑轮和动滑轮,了解定滑轮和动滑轮的实质. 　2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用. 　3.了解轮轴的组成. 科学思维 　1.在运用滑轮提升物体现象中,逐步认识滑轮的分类及结构. 　2.通过实验推理定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点,并建构出两种滑轮的实质. 　3.尝试运用相关知识进行科学论证,并会质疑创新. 科学探究 　在使用滑轮时能提出不同的问题,并设计实验探究两种滑轮的使用特点;尝试用对应的杠杆知识解释滑轮的实质;学会组装滑轮组,并探究和分析滑轮组的使用特点,及时交流反思,并形成知识的自主生成. 科学态度 与责任 　通过对滑轮及滑轮组的使用,在探究活动中培养学生严肃认真、实事求是的科学态度;能用相关知识解释和指导生活实践,培养学生社会实践能力. 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/N 1 2 3 4 (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 　[答案] 如图11-2-8所示 图11-2-8 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250 N,现用这根绳子来提起900 N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 学科网（北京）股份有限公司 $$