12.3 滑轮 教学设计-- 2024-2025学年人教版物理八年级下册

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 春季 课题 第3节　滑轮 编写教师 工作单位 指导专家 工作单位 工作单位 教学目标 物理观念 识别定滑轮和动滑轮，认识定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。 科学思维 初步学习用平衡力的知识和建构杠杆模型的方法分析生活中的滑轮，进一步掌握运用观察、对比研究问题的方法。 科学探究 经历探究定滑轮、动滑轮、滑轮组工作特点的过程，会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小和物重的关系。 科学态度与责任 了解滑轮在生产生活中的应用，认识滑轮的使用对社会发展的作用，并具有利用简单工具改善工作条件的意识。 教学内容 教学重点 1．能识别现实情境中的定滑轮和动滑轮。 2．通过演示实验了解定滑轮和动滑轮的工作特点。 教学难点 1．理论分析得出定滑轮是一个等臂杠杆，动滑轮是一个省力杠杆。 2．通过演示实验了解滑轮组的工作特点，能根据需要选择合适的滑轮或滑轮组解决实际问题。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 1．演示实验：用一根等臂杠杆提升物体。引导学生回顾杠杆的五要素及杠杆的平衡条件。引导学生观察物体被提升的高度，得出物体被提升的最高高度为杠杆的。 2．提出问题：能不能通过改造杠杆使物体被提升得更高呢？用自制教具演示提升钩码，巧妙运用杠杆接力引出滑轮，并得出滑轮是一个变形杠杆。 3．引导学生观察滑轮的结构，归纳得出：滑轮的主要部分是一个能绕轴自由转动，周边有槽的轮子。并展示一些滑轮图片。 1．观察实验，回顾旧知。 2．观看演示实验，经历从等臂杠杆变形为滑轮的思维过程。 3．观察滑轮的结构，归纳得出：滑轮的主要部分是一个能绕轴自由转动，周边有槽的轮子。 引导学生重温杠杆的五要素，杠杆的平衡条件等知识点，并得出物体被提升的最高高度为杠杆长度的。 通过演示杠杆变形为滑轮的过程，引导学生利用杠杆模型来分析滑轮的构造和使用，为后面分析定滑轮和动滑轮的实质奠定思维基础。 提高学生的观察能力。 新知探究 一、定滑轮和动滑轮 1．引导学生尝试设计用两种不同的方式使用同一个滑轮提升重物。 2．播放农民用一个滑轮收粮食的视频，归纳总结：使用时轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用时轴跟物体一起运动的滑轮叫动滑轮。 3．提问：生活中哪些场景会用到定滑轮呢？哪些场景中又会用到动滑轮呢？ 二、分析定滑轮和动滑轮的工作特点 1．定滑轮和动滑轮在工作时有什么特点呢？我们一起来探究一下。分别按课本中甲、乙、丙三种方式匀速向上提升同一物体，完成1、2、3次实验。将重物移动的距离h、拉力作用点移动的距离s、拉力F的大小和方向等实验数据依次填入表中。教师演示教学生观察实验现象并记录数据。 2．引导学生结合实验数据总结出定滑轮和动滑轮的工作特点。分析1、2两次实验数据，你能得出什么结论呢？分析1、3两次实验数据，你又能得出什么结论呢？ 三、定滑轮和动滑轮的实质 交流讨论：引导学生结合引入实验和作图分析得出以下结论。 定滑轮的实质是一个等臂杠杆，即：F＝G，s＝h。所以不省力。 动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，即：F＝，s＝2h。所以能省一半的力。 拓展延伸：提出问题，引导学生分析。 1．提问：使用定滑轮提升同一物体时，改变拉力的方向，拉力大小会发生变化吗？ 2．提问：使用动滑轮提升同一物体时，改变拉力的方向，拉力大小会发生变化吗？ 3．提问：为什么使用动滑轮实验时拉力大于物重的？ 四、分析滑轮组的工作特点 教师提问并演示： 1．如果既想改变拉力的方向又想省力，同学们思考一下该怎么办呢？为达成这一目的，人们常常用一根绳子把定滑轮和动滑轮按一定方式组合成滑轮组。 2．提出动手要求：将一个定滑轮和一个动滑轮组装成滑轮组，你有几种绕线的方法？ 3．演示用两种方式组装滑轮组提升物体，完成4、5两次实验。分别匀速向上提升同一物体上升相同的高度，将每一次的实验数据依次填入表中。 4．引导学生分析实验数据，得出结论。 提问：比较1、4两次实验数据，你能得出什么结论呢？提问：比较4、5两次实验数据，我们发现两个相同的滑轮组成滑轮组，绕线方法不同，拉力大小也不同，为什么呢？ 5．结合作图理论分析：引导学生用虚线切割的方法找到滑轮组中动滑轮上承重的绳子段数。得出使用滑轮组时的等量关系式。 五、滑轮在生产生活中的应用 1．问题导学： 播放视频，提问：视频中用滑轮组拉粮食的两种绕线方式是不是都能既可以省力又可以改变拉力的方向？如果不能，那有什么好处？ 总结：人们在生活和生产中往往会根据实际需要来选择滑轮的数量和绕线方式。 2．滑轮在生产生活中的应用非常广泛。我们来看一些实例，注意观察：哪些是定滑轮？哪些是动滑轮？各有什么作用呢？ 播放视频：健身器械里应用的滑轮组。展示图片：电梯、起重机、帆船控制装置中的滑轮组。 1．设计用两种不同的方式使用同一个滑轮提升重物。将装置示意图画在草稿本上，有条件的动手做一做。 2．观看视频，全班总结出定滑轮和动滑轮的概念。 3．答：旗杆顶部会使用定滑轮，建房时提升建材会使用定滑轮。工人站在楼上提升物体使用的是动滑轮，电动起重机提重物使用的是动滑轮。 1．观察实验，将所有数据记录表中。 2．分析1、2两次实验数据可以得出：使用定滑轮不省力也不费距离，但可以改变拉力的方向。分析1、3两次实验数据可以得出：使用动滑轮（省力）省大约一半的力，但不能改变拉力的方向，而且费距离。 交流讨论：结合引入实验和作图分析得出结论。 拓展延伸： 1．学生通过作图和观看演示实验得出使用定滑轮提升同一物体时，向各个方向的拉力大小都相等。 2．学生自己作图分析得出使用动滑轮提升同一物体时，向各个方向的拉力大小不相等，竖直方向上的拉力最小。小组讨论后全班展示。 3．通过图片回顾使用动滑轮的实验，分析得出：因为动滑轮要随物体一起上升，向上的总拉力等于向下的总重力以及装置各部分之间的摩擦力之和，所以绳子末端的拉力大于物体重力的一半。 1．回答：组装滑轮组。 2．将装置示意画在草稿本上，有条件的动手试一试。 3．读取和记录数据准确，小组内分析实验数据，得出实验结论。全班交流。 4．比较1、4两次数据，可以发现使用滑轮组既可以省力又可以改变拉力的方向，但是费距离。 5．结合作图理论分析得出结论： 使用滑轮组时，如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，则有：F＝，s＝nh。 1．观察思考： 答：第二种绕线方式不能改变拉力的方向，但是更省力。 2．小组交流：视频和图片中哪些是定滑轮？哪些是动滑轮？各有什么作用。 结合实例引导学生总结出定滑轮和动滑轮的概念，贯彻情境化学习的理念。 引导学生联系生活实际，学会识别生活中的定滑轮和动滑轮，加深对定滑轮和动滑轮概念的理解。 学生学会分析数据，处理数据，总结规律。 引导学生通过观察演示实验或小组合作实验，经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握运用观察、对比研究问题的方法。 引导学生建构杠杆模型，利用杠杆的平衡条件推导出定滑轮的实质是等臂杠杆，动滑轮的实质是省力杠杆。 通过学生自己作图分析，培养学生的科学思维。 培养学生分析数据、归纳结论的能力。 培养学生善于观察的能力。 让学生体会：从生活走向物理，让物理再次走进生活。 课堂练习 1．汽车陷进泥潭后，司机按如图所示甲、乙两种滑轮来拉汽车，甲是_______滑轮，它的特点是：______________________；乙是_______滑轮，它的特点是：_________________。 2．现有一个动滑轮和一个定滑轮，有什么办法能够施加 100 N 的拉力却可以提起 300 N 的物体？请画出滑轮组的绕线方式。（忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦） 学生解答。 学生解答。 通过实例分析使学生进一步识别生活中的定滑轮和动滑轮，了解两者的作用。 使学生深入理解滑轮的实质，并根据需要选择合适的滑轮解决实际问题。 课堂小结 学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。 板书设计 12.3　滑轮 1．定滑轮 特点：不省力，但是可以改变用力的方向。 力的关系：F＝G 距离关系：s＝h 实质：等臂杠杆 2．动滑轮 特点：能省一半力，但不改变用力的方向。要多移动一倍距离。 力的关系： 距离关系：s＝2h 实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆 3．滑轮组 特点：既可以省力，又可以改变用力的方向。但是费距离。 力的关系： 距离关系：s＝nh （n为动滑轮上承担物重的绳子段数） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$