第十一章简单机械和功第2节 滑轮 教学设计 2024-2025学年苏科版九年级物理上册

第二节、滑轮 核心素养 通过对定滑轮和动滑轮的工作特点的探究，学习数据信息处理的方法，有初步处理信息的能力。 教学设想　 本节课通过两个活动展开教学课堂：活动11.3如何把木料运上楼和活动11.4探究使用定滑轮和动滑轮的特点．由师生讨论活动11.3，发散学生的思维，设计出多种方案，从不同的方案中进行点评与分析，得出最佳方案，引入本节内容，从中培养学生的发散思维和择优选择能力；再通过活动11.4由学生分组实验进行探究，归纳得出实验结论和定滑轮、动滑轮的特点，从而培养学生探究实验的能力和交流合作的能力。 教材在“读一读”栏目中，说明了滑轮实质上是一个变形杠杆（定滑轮实质是个等臂杠杆、动滑轮实质是个动力臂是阻力臂两倍的杠杆），要求学生参照教材上的图11-19（a）去分析图11-19（b），说明动滑轮是怎样的杠杆．学生在分析时最容易出错的是判断动滑轮支点的位置．学生只要见到“轮”，往往认为围绕转动的支点一定在圆心．然而动滑轮的支点却在滑轮的边缘．要让学生理解支点的位置，教师可以用一个圆柱体，将其慢慢推上一个台阶，教师也可自制教具进行实验模拟，此时支点就不是圆的中心O，而在圆边缘的点B；还可以用一根直尺，一端吊起，中间挂重物，另一端用细线向上拉，这时学生很容易找到支点．对照动滑轮，滑轮的圆心相当于尺子的中点，就是阻力的作用点，而滑轮的边缘尺子的固定端才是支点。 进而，师生共同讨论：能否结合定滑轮和动滑轮的优点进行优化组合呢?通过学生实验尝试发现是可以的，从而认识滑轮组的特点和绳子的绕法等。 教学目标 物理观念 （1）初步认识定滑轮和动滑轮，了解这两种滑轮在生活和实际中的作用 （2）知道简单机械的一些作用 （3）会根据要求连接滑轮组，并理解滑轮组的省力原理． 科学思维 通过实验探究学习，初步了解透过现象看本质的思想方法． 科学探究 通过观察和实验探究，了解定滑轮和动滑轮的结构和特点． 科学态度与责任 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． 教学重难点及突破 重点 定滑轮和动滑轮的特点以及它们的实质 难点 1．动滑轮的瞬时支点的确定方法． 2．根据设计要求，连接滑轮组的绕绳方法 教学突破 通过图形分析，再结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，通过实际测量知道动滑轮能省一半的力，而定滑轮不省力但可改变力的方向，滑轮组既可以省力又可改变力的方向． 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，实际测量力的大小、比较力的关系，然后自己总结出规律． 教学准备 教师准备 1．多媒体电脑、展台、自制PPT课件（视频：升国旗、定滑轮和动滑轮的插图、滑轮组的插图、动画：电梯上的滑轮）． 2．铁架台一个、定滑轮一个、动滑轮一个、细线一根、钩码若干、弹簧测力计一个、直尺一把；准备例题． 学生准备 1．课前预习：什么是定滑轮?它可能有哪些特点?实质是什么?什么是动滑轮，它可能有哪些特点?实质是什么?什么是滑轮组?它可能有哪些特点? 2．铁架台一个、定滑轮一个、动滑轮一个、二定二动滑轮各一个；细线一根、钩码若干、弹测力计一个、直尺一把 教学过程 一、活动　　如何把木料运到楼上? 引入新课 提出问题：如何把木料运到楼上? 学生讨论设计方案，并对方案做出评价。实验演示：选择合适的器材做一个模型，试一试能否实现自己的设想． 介绍滑轮的结构：主要部分是能绕轴转动的轮子． 观察使用时的情景； （1）便用时滑轮轴的位置固定不动，这种滑轮称为定滑轮 （2）使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮 请学生举出生活和生产中应用滑轮的实例，并指出分别是哪一种滑轮． 旗杆顶端的滑轮、塔吊提起重物时下端的动滑轮、电梯上的滑轮等．（视频播放：升国旗；动画播放：电梯上的滑轮） 引入：如同杠杆，滑轮也是一种简单机械．今天我们一起来学习和研究它． 点评：创设学习情境，实验引入，培养学生的发散思维和择优选择的能力． 二、探究使用定滑轮的特点 引导学生按以下步骤进行实验操作： （1）按课本图11-17所示方式组装定滑轮 （2）在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系．（将实验数据记录在表中） （3）改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较 （4）改变钩码的个数，重做上述实验． 实验次数 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F1/N ① ② ③ （5）分析上表中的数据，得出的结论是：使用定滑轮不省力，但可以改变动力的方向． 点评：通过实验探究活动得到定滑轮的特点． 三、探究使用动滑轮的特点 师引导学生按以下步骤进行实验操作： （1）按教材所示方式组装动滑轮 （2）竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系．（将实验数据记录在表中） （3）改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较． 实验次数 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F1/N ① ② ③ （4）分析上表中的数据，得出的结论是：使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向。 讲述：在动滑轮重力不能忽略的情况下，绳子自由端的拉力会更大一些 补充实验： ①改变弹簧测力计拉力的方向，拉力大小是否改变? ②静止时拉力的大小与匀速竖直拉动时是否相同? 学生再进行观察和比较，得出的结论：当弹簧测力计斜向上拉时，拉力的示数会变大；静止时拉力的大小比匀速竖直拉动时要大一点（解释：因为受到摩擦不同） 点评：通过实验探究活动得到动滑轮的特点 四、讨论定滑轮和动滑轮的实质 提出问题：杠杆有哪五要素? 学生回忆杠杆的五要素． 阅读课本第11页“读一读”内容，理解滑轮的实质是变形的杠杆 请找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系，动手画一画，并请根据图示分析，解释为什么斜着拉动重物时拉力的大小不变 得出结论：定滑轮实质是一个等臂的杠杆，能改变动力的方向 请找出动滑轮的支点，确定其动力臂和阻力臂，并比较它的大小关系，动手画一画． 并请根据图示分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大?（动力臂变小） 强调： （1）动滑轮的支点是一个瞬时支点，是一个动态支点． （2）拉力的方向一定要竖直向上． 得出纬论：动滑轮实质是一种动力臂是阻力臂的2倍的省力杠杆，费距离，不能改变动力的方向． 点评：对比学习定、动滑轮的实质． 五、滑轮组． 过渡：能否结合两者的优点设计出既省力又能改变动力方向的机械呢? 学生思考后回答． 讲述：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组． 指导生进行实验验证；你还发现了其他什么规律? 学生组装器材进行探究，鼓励学牛不同的设计方案，如一定一动滑轮组、二定二动滑轮组、一定二动滑轮组、二定一动滑轮组等． 学生实验，归纳特点； （1）既能省力又能改变力的方向 （2）实质力杠杆，但费距离． （3）重物动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。作用在滑轮组上的动力其中n表示吊着动滑轮的绳子段数，h表示突物体上升的高度）． 点评：开放式教学有利于培养学生发散性思维，提高分析问题、解决问题的能力． 六、简单滑轮组的设计与组装 教师对上述实验组装（一定一动滑轮组、二定二动滑轮组、一定二动滑轮组、二定一动滑轮组）进行点评，并板画． 引导学生找出规律（组装口诀）：奇动偶定，动定交错 幻灯片展示例题： 如图11-2-1所示，按照要求组装下列滑轮组．（动滑轮自重不计） （1）用的力提起重物 （2）用的力提起重物 七、交流与小结 师生共同归纳，培养学生的归纳能力（见下表） 名称 作用与实质 定滑轮 不省力，但能改变力的方向，实质是等臂杠杆 动滑轮 省一半力，但能改变力的方向，实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 滑轮组 既省力，也能改变方向，实质是省力杠杆 八、布置作业 （1）复习本节课学习的知识，阅读课本第12页“生活 物理 社会”栏目内容，了解轮轴和斜面，知道它们也是省力的简单机械． （2）练习课本第13页第1、 2题 （3）观察研究一辆自行车，说说自行车使用了哪些简单机械，其作用分别是什么? 板书设计 第二节　　滑轮 1．定滑轮：轴的位置固定不变． 不省力，但能改变力的方向；实质是等臂杠杆． 2．动滑轮：轴的位置随被拉物体的位置—起变化． 省一半力，但不能改变力的方向，实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆． 3．滑轮组：由定滑轮和动滑轮组成． 既省力，又能改变力的方向，实质是省力杠杆，但赀距离。 作用在滑轮组上的动其中n表示吊着动滑轮的绳子段数，h 表示物体上升的高度）． 教学探讨与反思 本节课内容较多，可根据学生学习的基础分成2课时进行．第1课时主要内容为探究定滑动滑轮的特点，第2课时主要内容为探究滑轮组的特点及其绕法，并结合例题讲解进行相关的练习巩固，在学习轮轴和斜面时可展开教学．特别是斜面的讲解，可为后续学习机械功埋下伏笔 - 1 - - 3 - 学科网（北京）股份有限公司 $$