11.2《滑轮》教案-2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

《滑轮》教案 一、教学目标 1.知识与技能目标 · 认识定滑轮和动滑轮，了解它们的结构特点。 · 理解定滑轮和动滑轮的工作原理，能判断其省力或改变力的方向情况。 · 掌握滑轮组的省力特点，会组装简单的滑轮组并进行相关计算。 2.过程与方法目标 · 通过观察滑轮实物及实验演示，培养学生观察能力和分析归纳能力。 · 经历探究定滑轮、动滑轮和滑轮组工作原理的实验过程，提高学生科学探究能力及动手操作能力。 · 学会运用控制变量法研究问题，体会从简单到复杂逐步认识物理规律的方法。 3.情感态度与价值观目标 · 体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。 · 通过小组合作实验，培养学生团队协作精神和严谨的科学态度。 二、教学重难点 重点 · 定滑轮、动滑轮的结构特点、作用原理。 · 滑轮组的省力情况分析及组装方法。 难点 · 动滑轮省力原理的理解，尤其是力与距离关系的分析。 · 滑轮组省力规律的探究及在不同情景下的灵活应用。 三、教学方法 讲授法、实验探究法、讨论法、直观演示法、多媒体辅助教学法 四、教学过程 （一）导入新课（5 分钟） 播放建筑工地吊运建筑材料、港口装卸货物等场景的视频，画面中出现大量滑轮装置。提问学生：在这些繁忙的劳作场景中，频繁出现的带绳索的轮子是什么？它们起到了什么作用？引导学生观察并思考，引出本节课要研究的主题 —— 滑轮。 （二）新课教学 1. 定滑轮（12 分钟） · 展示定滑轮的实物模型，让学生近距离观察其结构：一个带有凹槽的圆形轮，轮的中心有一固定转轴，轴固定不动，绳子绕在凹槽中。 · 将定滑轮安装在支架上，通过绳子连接一个重物，在绳子的另一端缓慢施加拉力，演示利用定滑轮提升重物的过程。让学生观察重物上升时拉力的方向与重物重力方向的关系，引导学生发现：使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变力的方向。 · 引导学生从力的平衡角度分析定滑轮的原理：定滑轮实质是一个等臂杠杆，轮轴相当于支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件 F₁L₁ = F₂L₂，可得动力等于阻力，即不省力。 · 结合生活实例，如升旗时利用定滑轮改变施力方向，让学生进一步体会定滑轮的应用。 2.动滑轮（15 分钟） · 展示动滑轮实物，与定滑轮对比结构差异：动滑轮也是有凹槽的轮，但转轴不是固定的，而是随物体一起移动，绳子一端固定，另一端施力。 · 演示实验：用动滑轮提升重物，让学生观察施力大小与重物重力的对比，明显发现使用动滑轮省力。 · 为了深入理解动滑轮省力原理，结合示意图进行讲解：把动滑轮看作变形的杠杆，此时支点在绳子固定端一侧与滑轮相切的点，动力臂为滑轮直径，阻力臂为滑轮半径。根据杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即省一半力。同时强调，使用动滑轮虽然省力但要费距离，重物上升 h，绳子自由端要移动 2h。 · 举例说明动滑轮在生活中的应用，如搬运工人用动滑轮吊运较重的家具等，让学生感受其便利性。 3.滑轮组（20 分钟） · 提出问题：如果既想省力又想改变力的方向，单独的定滑轮或动滑轮无法同时满足，那怎么办？引出滑轮组。 · 展示由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组模型，介绍其组装方式有两种：绳子先固定在定滑轮上或先固定在动滑轮上，分别演示两种组装下提升重物的情况，让学生观察并记录拉力方向和大小变化。 · 组织学生分组探究滑轮组的省力规律：给每组提供不同个数组合的滑轮组、弹簧测力计、重物、刻度尺等器材。要求学生分别组装滑轮组，测量提升重物时拉力大小，记录重物上升高度和绳子自由端移动距离，通过改变滑轮个数、绕绳方式等因素，探究拉力、物重、绳子段数之间的关系。教师巡视指导，确保实验安全、规范进行。 · 实验结束后，引导各小组汇报数据，共同分析总结出滑轮组的省力公式：F = G /n（F 为拉力，G 为物重，n 为承担物重的绳子段数），同时得出绳子自由端移动距离 s 与重物上升高度 h 的关系：s = nh。 · 通过实例讲解如何根据实际需求选择合适的滑轮组及绕绳方法，如已知物重和所需拉力，确定滑轮个数及绕绳起点。 （三）巩固练习（10 分钟） 1. 给出一些简单的定滑轮、动滑轮及滑轮组的示意图，让学生判断是哪种滑轮，并说明其特点，如是否省力、能否改变力方向。 2. 布置几道滑轮组的计算题，如已知滑轮组的组成形式（定、动滑轮个数及绕绳方式）、物重，求拉力大小；或已知拉力、物重，求滑轮组的机械效率（可简单提及效率公式，下节课详细讲解）等，让学生在课堂上练习，教师巡视，选取典型错误进行讲解。 （四）课堂小结（5 分钟） 与学生一起回顾本节课重点内容： · 定滑轮的结构、实质（等臂杠杆）及作用（改变力方向，不省力）。 · 动滑轮的结构、实质（动力臂为直径的杠杆）及作用（省力，费距离）。 · 滑轮组的组成、省力规律（F = G /n）、绳子移动距离与重物上升高度关系（s = nh），以及实验探究方法。 （五）布置作业 1. 基础作业：完成课本课后相关习题，巩固滑轮知识，包括画滑轮组绕绳图、计算拉力等。 2. 拓展作业：让学生回家观察家中用到滑轮的装置（如升降晾衣架等），分析其属于哪种滑轮或滑轮组，画出简单结构示意图，并尝试向家人解释其工作原理，下节课分享交流。 五、教学反思 在教学过程中，学生对滑轮的实物观察兴趣浓厚，通过直观演示和实验探究，大部分学生能较好理解定滑轮和动滑轮的基本原理。但在滑轮组的探究实验环节，部分小组在数据测量、绕绳操作上存在问题，导致结果偏差，后续需加强实验细节指导。在知识应用的计算部分，一些学生对绳子段数判断不准确，影响解题，要在后续练习课中有针对性强化。整体而言，将物理知识与生活实例紧密结合的教学方式，有效提升了学生的学习积极性和知识掌握程度，应持续优化完善。 学科网（北京）股份有限公司 $$