内容正文:
课题 11.2滑轮
教学目标:
1.知识与技能
(1)认识动滑轮和动滑轮。
(2)了解滑轮组。
(3)知道简单机械的一些应用。
2.过程与方法
(1)通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构。
(2)通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点以及做功问题。
3.情感态度与价值观
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。
教学重点:
实验探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。
教学难点:
实验探究动滑轮和动滑轮的特点以及做功问题。
分组实验器材: 定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计
分组实验器具: 动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度板
教学方法:采用实验探究、讨论归纳的方法。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
繁忙的码头和工地有大吊车,吊车上有滑轮。
吊车是周边有槽的轮子是否可以省力呢?
二、新课讲授,师生互动
认识滑轮
教师先举一个滑轮的实例,再要求学生举滑轮的例子,根据使用时滑轮的不同情况进行分类(即按定滑轮和动滑轮分类)。提问它们的特点是什么,由此给出定义:滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。
教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮,使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。再举些滑轮实例,可连接录像。
(一)定滑轮
观察定滑轮。定滑轮工作时,它的轴固定不动。
举例:如旗杆顶部的装置为定滑轮。
(2) 提问:使用定滑轮有什么特点?
演示实验:
① 称量钩码的重力;
② 演示如图所示的实验,匀速拉动弹簧测力计,物体上升
,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是
G = F 。使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,
达到操作方便的目的。
提问:使用定滑轮不能省力,那么能否省距离?
按照下图进行演示。
使学生清楚地看到:“动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度
h 相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。”
观察实验,得出结论:
动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等,
使用定滑轮不能省力,也不能省距离。
(二)动滑轮
(1) 教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析,此时提起重物使用的滑轮与
刚才演示实验使 用的定滑轮有何不同点?
教师在学生讨论后小结:动滑轮工作时,轴和重物一起移动。另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,
使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
(2) 提问:使用动滑轮有什么好处?动滑轮中绳的拉力怎样?
(3) 组织学生实验,按课本实验探究,参照下图进行实验。
由于研究定滑轮时教师已演示过实验,学生可以自己设计出实验步骤。
说明:重物用 2 个钩码表示,有利于分析数据。
用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
实验:两人一组,自行设计实验步骤及表格记录数据。按左图所示进行实验
观测弹簧测力计的示数F1 和 F2 及钩码升高的高度 H 和手拉弹簧测力计拉起的高度s。
学生实验完毕后,教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中,分析学生数据。
(4) 总结:
使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。
动力作用点移动的距离s是物体上升高度 h 的 2 倍。
说明:在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
(三)滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组,既能省力又能改变力的方向。
由直接作用在动滑轮的绳子段数n承担,所以拉力F是重物的n分之一。
方便省力费距离。
三、板书设计,整体提升滑轮
定滑轮:滑轮的位置固定不变。
实质:等臂杠杆。
特点:不省力,改变力的方向。
不省功(F=G,S=h)。
定
滑
轮
定滑轮:滑轮的位置跟物体一起运动。
实质:动力臂=2倍阻力臂的杠杆。
特点:省一半力,不改变力的方向。
不省功(F= G总,s=2h)。
动
滑
轮
把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
特点:既省力又能改变力的方向。
不省功(F= G总,s=nh)。
n:直接作用在动滑轮上绳子段数;
s:拉力移动距离;h:重物上升高度。
滑
轮
组
四、大海扬帆,尝试远航
1. 下列说法正确的是 ( )
A.使用定滑轮可以省一半力
B.使用定滑轮可以改变力的方向
C.使用动滑轮可以改变力的方向
D.使用动滑轮不能省力
2. 如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.如果F1=2N,则F2=1N
B.如果F1=2N,则F3=1N
C.如果F1=2N,则G=1N
D.如果F1=2N,则G=2N
3. 下列说法错误的是 ( )
A. 使用定滑轮不省力但改变力的方向
B. 使用动滑轮省一半力,不改变力的方向
C. 使用滑轮组既省力又能改变力的方向
D. 使用滑轮组所有绳子有3段,所用拉力是重力的三分之一
4. 下列说法正确的是( )
A.使用动滑轮可以省力费距离
B.使用动滑轮可以省力省距离
C.使用滑轮组可以省力省距离
D.使用定滑轮可以改变力的方向费距离
5. 如图所示,当绳子拉力为2N时, 下列说法正确的是( )
A.重物的重力一定是6N
B.重物的重力一定是4N
C.绳子下降0.3m,重物上升0.15m
D.绳子下降0.3m,重物上升0.1m
参考答案:1.B;2.D;3.D;4.A;5.C。
教学反思:本章内容属于课程标准的科学内容中第三个主题“能量”,是该主题下的二级主题。课程标准要求:
了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。
本章内容所介绍的简单机械有两大类,一类是杠杆类简单机械,它包括:杠杆、轮轴、滑轮;另一类是斜面类简单机械,它包括:斜面、螺旋。功和能是物理学中的基本概念,它为解决力学问题提供了另一种有效的方法。
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