12.3 滑轮（教学设计）-2024-2025学年人教版物理八年级下册

本文围绕“滑轮”展开，介绍滑轮基础知识及应用，承接简单机械背景，为后续复杂机械学习奠基。通过实验探究、小组合作等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于以漫画引入激发兴趣，采用多种教法。从学生层面提升探究与思维能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

教学设计 教学课题 滑轮 教学背景分析 （1）本节课的主要教学内容是滑轮的基础知识及其应用。 （2）本节课主要介绍了定滑轮、动滑轮以及滑轮组的基本原理和实际应用，包括它们如何帮助提升物体、改变力的方向以及节省力气的方式。此外，通过实际操作，学生能够理解滑轮在日常生活和工程中的重要作用。 （3）通过学习本节课，学生能够掌握滑轮的分类和各自的特点，学会组装和使用滑轮组，并通过实验探究滑轮在力传递和转换中的作用。更重要的是，学生能够在实践中体会物理知识的价值，培养他们运用简单机械解决问题的兴趣和能力。 教学目标 （1）物理观念：通过观察和实验，学生能够理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的基本工作原理及其在生活中的应用，形成对简单机械的物理观念。 （2）科学思维：通过探究定滑轮和动滑轮的特点，学生能够运用科学思维分析问题，提出假设，并通过实验验证，培养逻辑推理和问题解决能力。 （3）科学探究：通过设计实验、操作实验、记录数据和分析结果，学生能够掌握科学探究的基本方法，培养实验操作和数据处理能力。 （4）科学态度与责任：通过讨论滑轮在生活中的应用，学生能够认识到科学技术对人类社会发展的作用，培养利用科学知识改善生活条件的责任感和创新精神。 重难点 （1）理解定滑轮和动滑轮的工作原理及其在省力、改变力的方向方面的特点。 （2）掌握滑轮组的组装方法，并能够正确判断滑轮组的省力情况。 教学方式与策略 实验法、探究法、小组合作学习法、问题驱动法、案例分析法、思维拓展法 教学活动设计 一、创设情景，引入新课 教师活动： 【欣赏漫画】请同学们观察这幅科学漫画，并尝试为其配上解说词。（设计意图：通过动画的形式激发学生的好奇心，提高学生的兴趣，使学生感受到物理知识与生活的紧密联系。） 教师活动： 【过渡】在这幅科学漫画中，使用了一种简单的机械 —— 滑轮。今天，我们将一起学习和探究有关滑轮的知识，并找出一种可行的方法来帮助胖爷爷把袋子运上二楼。（同学们加油哦！） 学生活动： 学生观察漫画并尝试为其配上解说词。 （生：精彩解说词：一位胖爷爷买了一大袋米，扛到楼上觉得吃力。他利用滑轮和绳子将米袋吊到二楼的窗口，这时刚好有个瘦瘦的小伙子路过，他便让这小伙子帮他拉住绳子，自己赶紧跑上二楼去接米袋。可是，当他气喘吁吁地跑上二楼窗口接米袋时，却看到被吊上去的不是米袋而是这位小伙子，而他辛苦拉到二楼的米袋却落回地面。他很生气，责怪这位小伙子没用力拉住绳子。而这位小伙子却觉得自己很冤枉，到底是谁错了呢？） 二、合作探究，建构知识 1. 认识滑轮 教师活动： 【播放视频】观看生活中的滑轮应用视频。（设计意图：通过视频，让学生了解滑轮就在身边，增加感性认识。） 教师活动： 【讲解】通过视频，我们可以将生活中常见的滑轮分为两类： 定滑轮：轴固定不动； 动滑轮：轴随物体一起移动。 教师活动： 【讨论】利用一只滑轮来提升物体，有哪些方法？（设计意图：通过学生自己探索并确定定滑轮、动滑轮的概念，培养学生的成就感。） 学生活动： 观看视频，发现生活中的滑轮。 认识定滑轮和动滑轮。 （学生讨论并提出自己的看法：定滑轮和动滑轮的定义及特点。） 2. 探究定滑轮和动滑轮的特点 教师活动： 【提出问题】结合前面学习的简单机械 —— 杠杆的特点，关于滑轮的学习，你想进行哪些方面的探究？ 问题 1：使用定滑轮、动滑轮能否省力？ 问题 2：使用定滑轮、动滑轮能否省距离？ 问题 3：使用定滑轮、动滑轮能否改变力的方向？（设计意图：培养学生提出问题的能力，明确探究方向。） 教师活动： 【设计实验】 学生分组设计实验，在设计过程中思考下面的问题： 实验中需要哪些器材？ 使用滑轮提升物体时，应如何拉动？ 应该测量和记录哪些数据？并设计记录数据的表格。 物重 G 拉力 F 物体上升距离 h（cm） 绳子移动距离 s (cm) 大小 方向 教师活动： 【进行实验】 学生分组完成实验，实验前要注意下列事项： 拉动物体时要匀速； 使用定滑轮提升物体时，要重新调整弹簧测力计的零刻度； 测量距离时做好起点和终点的标记； 实验数据记录到表格内。 教师活动： 【分析数据】 利用实物投影仪展示学生的实验数据和实验结论。 教师活动： 【得出结论】 定滑轮特点：不省力也不省距离，但可以改变力的方向。 动滑轮特点：省力费距离，但不能改变力的方向。 教师活动： 【交流与反思】 实验过程中，你还有什么新的发现？还有哪些疑问？ 教师活动： 【拓展知识】 通过理论分析，使用动滑轮能省一半的力，但在实际实验中，为什么没有省一半的力呢？ 影响因素：绳子与滑轮之间有摩擦；动滑轮自身有重力；没有沿竖直方向拉绳子。 小结：沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖直方向最省力。 若使用定滑轮提升物体时，从 3 个不同的方向拉动绳子，三个力的关系如何？ 小结：沿不同方向拉定滑轮上的绳子，拉力一样。 学生活动： 回顾三种杠杆的特点，提出有探究价值的问题。 分组讨论实验方案并完成思考题。 小组间同学密切配合，完成实验探究，培养实验探究能力。 分析实验数据得出结论。 组织学生及时交流与反思，并结合课前收集的信息，自由发言。 （生：使用定滑轮为什么不省力？使用动滑轮为什么能省力？它们和杠杆之间有什么联系？） 3. 探究滑轮组的使用情况 教师活动： 【提出问题】请同学们按你们的设想，用一个定滑轮和一个动滑轮组合起来看看，看哪一组做的又好又快，并且做实验来验证是不是又省力又改变了力的方向？绳子移动的距离 S 和物体升高的高度 h 之间存在什么数量关系？ 教师活动： 【点拨】指导学生绕线，完成滑轮的组装。 教师活动： 【进行实验】组织学生进行分组实验，测量不同组合 F 的大小。暴露出现的问题，教师及时纠正，达到学会正确使用滑轮组，并比较： F（提起重物所用的力）与 G（总重力）的关系？ 绳子移动的距离 S 和物体升高的高度 h 之间存在什么数量关系？ 教师活动： 【难点剖析】数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数。有几段绳子吊着物体，拉力就是总重的几分之一。 教师活动： 【得出结论】 滑轮组既可以省力又能改变力的方向； 绳子自由端的拉力 F 与动滑轮的重量 G 动和重物的重量 G 物之间的数量关系为: （不计绳重和摩擦）； 绳子自由端移动的距离 s 与物体移动距离的关系为： 教师活动： 【练一练】 下图是滑轮的组合中，确定 F 与 G 的大小关系？（不计摩擦、绳重和动滑轮重） 如图所示，用滑轮组将重为 900N 的物体匀速提升 2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力 F =______N，绳子移动的距离 S = ___ m。 教师活动： 【拓展思维】 仔细观察绳子的起始端和与动滑轮相连的绳子段数，你有什么发现？ 绕线小窍门：当 n 为奇数时，绳子的起始端在动滑轮上；当 n 为偶数时，绳子的起始端在定滑轮上。 学生活动： 学生组装滑轮，完成绕线。 交流实验结果，分析比较 F（提起重物所用的力）与 G（总重力）的关系。 绳子移动的距离 S 和物体升高的高度 h 之间存在什么数量关系。 学会数与动滑轮相连绳子的段数。 完成练习，及时检测与反馈学习效果。 三、课堂小结 教师活动： 回顾本节课的学习内容。 本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑？ 学生活动： 学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。 四、课堂检测 教师活动： 教师巡视、讲评。 学生活动： 学以致用完成检测题、解答见附件 1。 课后作业 （1）设计一个滑轮组，要求能够省力并且改变力的方向，绘制滑轮组的组装图，并简述其工作原理。 （2）观察生活中的滑轮使用实例，选择一个实例，分析其是定滑轮还是动滑轮，并说明其作用和特点。 学科网（北京）股份有限公司 $$