内容正文:
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课题
第十二章 第3节 滑轮
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过观察使用滑轮,正确识别定滑轮和动滑轮。
2.通过动手实验,掌握定滑轮和动滑轮的特点及实质,并能根据需要选择合适的滑轮来解决实际问题。
3.会组装滑轮组,正确分析所施加拉力的大小和物重的关系。
教学重点、教学难点
重点:探究定滑轮和动滑轮的特点。
难点:滑轮组的组装和应用。
教学方法
本节课实验器材比较简单,知识的难度也不大,教师一定要让学生亲身实践,让他们通过实验探究,从中发现规律,教师当好组织者、引导者。
教学准备
动滑轮、定滑轮、钩码、弹簧测力计、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
多媒体展示:某同学拉起杠铃
提出问题:引导学生思考,为什么一个小孩能自己把杠铃拉起来?这其中用到了什么原理呢?学完今天的课程我们就会知道。
二、讲授新课
知识点一 定滑轮和动滑轮
1.定滑轮和动滑轮的概念
教师讲解:周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子叫滑轮。
多媒体展示:两种利用滑轮提升货物的方式。
甲 乙
观察思考:在货物上升的过程中,滑轮的位置有何变化?
交流分析:利用方式甲提升货物时,向下拉绳子,滑轮固定不动;利用方式乙提升货物时,向上拉绳子,滑轮和货物一起上升。
归纳总结:
(1)定滑轮:使用时,轴的位置固定不动的滑轮。
(2)动滑轮:使用时,轴随物体一起运动的滑轮。
2.定滑轮和动滑轮的特点
实验探究:定滑轮和动滑轮的特点
分组实验:钩码所受的重力是多少?用弹簧测力计系住绳子自由端,在匀速提升钩码的过程中,观察所用拉力是多大?改变钩码的个数,再实验几次。
如果让钩码上升10 cm,则绳子自由端移动的距离是多少?改变上升高度,再实验几次。
实验表格:如下所示。
项目
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
绳子自由端拉力F/N
绳子自由端移动距离s/cm
定滑轮
动滑轮
思考问题:
(1)使用定滑轮、动滑轮的好处是什么?
(2)使用定滑轮、动滑轮可以省力吗?
(3)使用定滑轮、动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?
归纳总结:
(1)使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
(2)使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向,而且费距离。
3.定滑轮和动滑轮的实质
教师引导:找准定滑轮和动滑轮的支点,并画出其杠杆示意图如图所示。
甲 乙
分析交流:
(1)定滑轮可以看成一种变形的杠杆,由图甲可知,定滑轮在使用时,相当于一个等臂杠杆,因此两力的关系是:F1=F2。说明:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
(2)动滑轮在使用时,同样可以当成变形杠杆。由图乙可知,动滑轮在使用时,相当于一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,因此两拉力的关系是:F1=F2。
知识点二 滑轮组
问题过渡:定滑轮可以改变力的方向,但不能省力。动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?
学生实验:让学生练习组装简单的滑轮组,并探究滑轮组在工作时的省力情况。
提出问题:用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物,你能设计出多少种方法?每种方法分别能省多少力?
设计实验与进行实验:
教师引导:向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念,提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力,大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案,并给予鼓励。
让学生按照设计的方案进行操作,准确记录实验数据并填在课本表格中,引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全,加强合作。
分析论证与实验结论:
分析表格数据和吊起动滑轮的绳子的股数,可以得出结论:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮的重力和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一,即F=G。
知识点三 轮轴和斜面
自主学习:教师指导学生阅读课本P115“科学世界”:轮轴和斜面的应用。
活动1:简单介绍轮轴的知识及其应用。
活动2:引导学生说出常见的斜面:盘山公路,斜坡等。
提出问题:利用斜面想要把一个重物提升到一定高度,想更省力,如何实现?
分析交流:延长斜面的长度可以更省力。
活动3:多媒体展示我国古代对简单机械的利用情况。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第3节 滑轮
一、滑轮
1.定滑轮:使用时,轴的位置固定不动的滑轮。
2.动滑轮:使用时,轴随物体一起运动的滑轮。
二、定滑轮和动滑轮的特点
1.使用定滑轮不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
2.使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向,而且费距离。
三、滑轮组
1.F=G,s=nh
2.奇动偶定
四、轮轴和斜面
教学设计
反思
本节知识具有承上启下的作用:滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械,滑轮实质上是杠杆的变形,可以通过杠杆平衡条件来分析;同时滑轮也是下一节学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析,再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入,通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮;然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处,并从理论上分析滑轮的实质。
通过分析定滑轮、动滑轮的特点,指出把定滑轮和动滑轮组合起来使用,就可以既省力又改变力的方向,接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械——轮轴和斜面,通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况,来拓宽学生的知识面。
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