第二节 滑轮及其应用（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

11.2 滑轮及其应用（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点。 （2）能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。 （3）会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。 2.科学思维： 经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。 3.科学探究： 经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 4.科学态度与责任： （1）对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。 （2）具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识，具有利用简单机械改善劳 动条件的愿望。 （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。 【重点难点】 学习重点：研究定滑轮、动滑轮的特点。 学习难点：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。 【器材准备】 1.铁架台、钩码、细绳、各种滑轮、刻度尺、弹簧测力计等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 生产生活中，有不少大型机械能帮助人类完成繁重的工作。仔细观察，你会发现这些大型机械通常会用到一种简单机械——滑轮。起重机、电梯等也都用到滑轮。使用滑轮有什么好处呢？ 本节课我们就学习相关内容 二、自主学习： 阅读课本，思考并尝试完成以下问题： 1．什么叫滑轮？ 滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子；特点：边缘有凹槽，能绕轴转动。 2.什么叫定滑轮？有什么特点？ 工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 定滑轮相当于一个等臂杠杆。 3．什么叫动滑轮？有什么特点？ 工作时，如果滑轮的轴能随物体一起运动， 这种滑轮叫做动滑轮。 使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。 4．滑轮组有什么特点？ 既可以省力，又可以改变力的方向。 用滑轮组提起重物时，若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。 即：F=1/nG总 三、合作探究： 探究一、认识滑轮 看一看： 这些都是滑轮，观察它们的结构有哪些特点？ 滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子；特点：边缘有凹槽，能绕轴转动。 生活中的各种滑轮： 这些都是滑轮，观察它们的结构有哪些特点？ 在日常生产生活中，滑轮也是一种常用的简单机械。 探究二、定滑轮及其特点 1.定滑轮： （1）定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 （2）应用：当我们升旗时，旗手向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为在旗杆顶部有一个定滑轮。 2.做中学： 探究定滑轮的特点 （1）器材：定滑轮，钩码若干、细绳、弹簧测力计、支架。 （2）实验装置图： （3）实验步骤： ●用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向下拉动，使绳子另一端的钩码缓慢上升（或保持静止），测出钩码和绳子自由端移动的距离，读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系。 ●改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论？ ●改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论？ （4）实验表格： （5）实验结论： 大量实验表明： 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 3.定滑轮的实质： 定滑轮相当于一个等臂杠杆，转轴固定不动，相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 因为：F1 l1 = F2 l2，并且l1 =  l2，所以：F1  = F2 ，即：F1  = G。 探究三、动滑轮及其特点 1.动滑轮： （1）定义：工作时，如果滑轮的轴能随物体一起运动，这种滑轮叫做动滑轮。 （2）应用：如图电动起重机吊钩上有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，所以这个滑轮属于动滑轮。 2.做中学： 探究动滑轮的特点 （1）器材：动滑轮，钩码若干、细绳、弹簧测力计、支架。 （2）实验装置图： （3）实验步骤： ●用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向上拉动，使动滑轮下方悬挂的钩码缓慢上升。读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系；测量钩码上升的高度以及弹簧测力计移动的距离，并进行比较。 ●改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论？ ●改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论？ （4）实验表格： （5）实验结论： 大量实验表明： 使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。 3.动滑轮的实质： 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，轮子和绳子固定端的接触点相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 因为：F1 l1 = F2 l2，并且l1 =  2l2，所以：F1  = 1/2F2 ，即：F1  =1/2 G。 探究四、滑轮组 1.滑轮组： 定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置叫做滑轮组。 2.滑轮组特点： 既可以省力，又可以改变力的方向。 3.滑轮组省力情况： 用滑轮组提起重物时，若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。 即 F=1/nG总 4.滑轮组绕线方法： 四、课堂小结： 五、当堂检测： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1．关于图中的简单机械说法正确的是（　　） A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆 B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向 C．利用图丙中的滑轮提升重物省功但费距离 D．利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便 【答案】D 【详解】A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，故A错误； B．图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，故B错误； C．图丙中的滑轮是动滑轮，利用图丙中的滑轮提升重物省力但费距离，任何机械都不能省功，故C错误； D．使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，使用滑轮组既可以省力，又能改变力的方向。所以利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D正确。 故选D。 2．如图，是科技制作小组，制作的塔吊模型，这里面应用到有关滑轮（    ） A．A滑轮是动滑轮 B．使用B滑轮能省力，但不能改变用力的方向 C．使用A滑轮能省力，也可以改变力的方向 D．A、B滑轮构成滑轮组既可以省力也可以省距离 【答案】B 【详解】A．A滑轮的轴是固定的，是定滑轮，故A不符合题意； B．B滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向，故B符合题意； C．A是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故C不符合题意； D．A、B滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合起来，使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，但是却费距离，故D不符合题意。 故选B。 3．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 【答案】D 【详解】B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不随重物一起移动，为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。借助这种装置可以将1000牛的重物（不计摩擦和装置的自重）很轻便地搬运到二楼上面。下列说法正确的是（　　） A．可以把A、B简化看成动滑轮 B．利用该装置不能省力，但能改变力的方向 C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为200牛 D．人将绳拉过2米时，物体也上升2米 【答案】C 【详解】A．提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮，故A错误； BC．由图可知，绳子的有效股数为5，不计摩擦和装置的自重，则人对绳的拉力为 利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故B错误，C正确； D．由图知，A、B组成滑轮组，绳子的有效股数为5，则拉力端移动距离为 人将绳拉过2m时，物体上升的高度为 故D错误。 故选C。 5．图甲国旗杆顶部这一机械的作用是 ；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB>BC，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时是一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），图 （选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 【答案】 改变力的方向 轮轴 丙 【详解】[1]图甲中国旗杆顶部的机械是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，其作用是改变力的方向，在升旗时，向下拉绳子，国旗就会向上运动。 [2]图乙用于松紧内六角螺丝的扳手，在使用时，以螺丝的中心为轴转动，符合轮轴的特征（轮轴由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械），所以该工具使用时是一个轮轴。 [3]轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，根据杠杆的平衡条件（、为动力和阻力，、为动力臂和阻力臂），在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。由图可知，图丙中动力作用在点，动力臂为AB；图丁中动力作用在点，动力臂为BC，所以图丙中的动力臂更大，使用图丙中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 6．如图甲是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，使用图乙中的这种机械 （选填“能”或“不能”）省力， （选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 定 能 不能 【详解】[1]由图甲可知，滑轮的轴固定不动，不随物体上升而上升，是定滑轮。 [2][3]图乙由轮和轴组成，是轮轴，使用轮轴可以省力；由于使用任何机械都会产生额外功，所以使用轮轴不能省功。 六、板书设计： 见课堂小结 七、课后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.2 滑轮及其应用（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （1）能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点。 （2）能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。 （3）会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。 2.科学思维： 经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。 3.科学探究： 经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 4.科学态度与责任： （1）对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。 （2）具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识，具有利用简单机械改善劳 动条件的愿望。 （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。 【重点难点】 学习重点：研究定滑轮、动滑轮的特点。 学习难点：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。 【器材准备】 1.铁架台、钩码、细绳、各种滑轮、刻度尺、弹簧测力计等。 2.相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时（45分钟） 【教学过程】 一、新课引入： 生产生活中，有不少大型机械能帮助人类完成繁重的工作。仔细观察，你会发现这些大型机械通常会用到一种简单机械——滑轮。起重机、电梯等也都用到滑轮。使用滑轮有什么好处呢？ 本节课我们就学习相关内容 二、自主学习： 阅读课本，思考并尝试完成以下问题： 1．什么叫滑轮？ 滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子；特点：边缘有凹槽，能绕轴转动。 2.什么叫定滑轮？有什么特点？ 工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 定滑轮相当于一个等臂杠杆。 3．什么叫动滑轮？有什么特点？ 工作时，如果滑轮的轴能随物体一起运动， 这种滑轮叫做动滑轮。 使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。 4．滑轮组有什么特点？ 既可以省力，又可以改变力的方向。 用滑轮组提起重物时，若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。 即：F=1/nG总 三、合作探究： 探究一、认识滑轮 看一看： 这些都是滑轮，观察它们的结构有哪些特点？ 滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子；特点：边缘有凹槽，能绕轴转动。 生活中的各种滑轮： 这些都是滑轮，观察它们的结构有哪些特点？ 在日常生产生活中，滑轮也是一种常用的简单机械。 探究二、定滑轮及其特点 1.定滑轮： （1）定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 （2）应用：当我们升旗时，旗手向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，这是因为在旗杆顶部有一个定滑轮。 2.做中学： 探究定滑轮的特点 （1）器材：定滑轮，钩码若干、细绳、弹簧测力计、支架。 （2）实验装置图： （3）实验步骤： ●用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向下拉动，使绳子另一端的钩码缓慢上升（或保持静止），测出钩码和绳子自由端移动的距离，读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系。 ●改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论？ ●改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论？ （4）实验表格： （5）实验结论： 大量实验表明： 使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 3.定滑轮的实质： 定滑轮相当于一个等臂杠杆，转轴固定不动，相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 因为：F1 l1 = F2 l2，并且l1 =  l2，所以：F1  = F2 ，即：F1  = G。 探究三、动滑轮及其特点 1.动滑轮： （1）定义：工作时，如果滑轮的轴能随物体一起运动，这种滑轮叫做动滑轮。 （2）应用：如图电动起重机吊钩上有一种滑轮，它的轴可以随被吊物体一起运动，当电动机转动并收起绳子时，物体和滑轮就被提起，所以这个滑轮属于动滑轮。 2.做中学： 探究动滑轮的特点 （1）器材：动滑轮，钩码若干、细绳、弹簧测力计、支架。 （2）实验装置图： （3）实验步骤： ●用弹簧测力计钩住绳子的一端，然后竖直向上拉动，使动滑轮下方悬挂的钩码缓慢上升。读取弹簧测力计的示数，比较钩码所受重力大小和弹簧测力计示数的关系；测量钩码上升的高度以及弹簧测力计移动的距离，并进行比较。 ●改变钩码个数，重复上述操作，你可得出什么结论？ ●改变弹簧测力计拉力的方向，重复上述操作，你又可得出什么结论？ （4）实验表格： （5）实验结论： 大量实验表明： 使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。 3.动滑轮的实质： 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆，轮子和绳子固定端的接触点相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 因为：F1 l1 = F2 l2，并且l1 =  2l2，所以：F1  = 1/2F2 ，即：F1  =1/2 G。 探究四、滑轮组 1.滑轮组： 定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置叫做滑轮组。 2.滑轮组特点： 既可以省力，又可以改变力的方向。 3.滑轮组省力情况： 用滑轮组提起重物时，若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。 即 F=1/nG总 4.滑轮组绕线方法： 四、课堂小结： 五、当堂检测： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：8分钟；分值：100分） 1．关于图中的简单机械说法正确的是（　　） A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆 B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向 C．利用图丙中的滑轮提升重物省功但费距离 D．利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便 2．如图，是科技制作小组，制作的塔吊模型，这里面应用到有关滑轮（    ） A．A滑轮是动滑轮 B．使用B滑轮能省力，但不能改变用力的方向 C．使用A滑轮能省力，也可以改变力的方向 D．A、B滑轮构成滑轮组既可以省力也可以省距离 3．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 4．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。借助这种装置可以将1000牛的重物（不计摩擦和装置的自重）很轻便地搬运到二楼上面。下列说法正确的是（　　） A．可以把A、B简化看成动滑轮 B．利用该装置不能省力，但能改变力的方向 C．物体匀速上升时，人对绳的拉力为200牛 D．人将绳拉过2米时，物体也上升2米 5．图甲国旗杆顶部这一机械的作用是 ；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，AB>BC，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时是一个 （选填“滑轮”或“轮轴”），图 （选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 6．如图甲是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮是 （选填“定”或“动”）滑轮，使用图乙中的这种机械 （选填“能”或“不能”）省力， （选填“能”或“不能”）省功。 六、板书设计： 见课堂小结 七、课后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$