《滑轮及其应用》教学设计_滑轮及其应用教案
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《滑轮及其应用》（沪科版）教学设计 教学目标
1、知识与技能：
（1）认识定滑轮、动滑轮，知道使用定滑轮和动滑轮施加力的特点；（2）知道滑轮组的作用和特点，能根据具体要求使用和组装滑轮组。
2、过程与方法：
（1）经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论；
（2）通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建立物理模型的科学方法。
3、情感态度与价值观：
（1）通过了解滑轮的应用，进一步认识科学技术对人类社会发展的作用；
（2）通过探究活动，使学生养成善于观察、勤于思考、乐于探究精神、团队协作的良好习惯。
教学重点：
（1）在科学探究过程中理解定滑轮、动滑轮以及滑轮组的作用和特点；
（2）理解滑轮的实质是变形的杠杆，能用杠杆平衡条件分析两种滑轮的特点。
教学难点：
（1）对滑轮是变形杠杆的理解；
（2）组装简单的滑轮组并正确判断省力情况。教学方法：
探究、对比、讨论、交流、合作相结合。教学器材：
滑轮2个、铁架台1个、细绳若干根、钩码若干、弹簧测力计、米尺等。课时安排： 2课时
教学过程：
一、新课引入
创设情境：要求用等臂杠杆来提升物体。
出现问题：物体被提升的高度受到限制。能否使杠杆连续下去？
解决方案：转动就能解决问题。如果让等臂杠杆连续转动，想象会出现什么情景？ 出示滑轮，说明将等臂杠杆连续转动，会发现它形成了一个圆。（为后面学习滑轮实质是变形的杠杆作准备）
二、新课教学
1、滑轮
（（1）滑轮的四个组成部分：轮、轴、框、钩。（2）滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮。
2、定滑轮和定滑轮
思 考：能否用一个滑轮来将重物提升？（通过对比的方式来了解定、动滑轮的定义和区别）演示实验1：把滑轮挂在铁架台上；在绳子的一端挂上重物；将绳子绕过滑轮；在绳子的另一端施加一个向下的拉力。《滑轮及其应用》（沪科版）教学设计演示实验2：将绳子的一端固定在铁架台上；将绳子穿过滑轮；再把重物挂在滑轮下方；在绳子的另一端施加一个竖直向上的拉力。观察思考：利用这两种方法同时将重物举高，但各有什么区别？。
观察提出：一个滑轮会动，一个不会动。同时发现两滑轮都在转动，区别在于轴是否随物体运动。
（1）定滑轮和动滑轮的定义与区别：
工作过程中轴固定不动的滑轮叫做定滑轮，轴会随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。定滑轮和动滑轮的区别不是构造不同，也不是一个不会动、一个会动，而是由工作过程中滑轮的轴是否随着物体一起运动来区分的。（2）定滑轮和动滑轮的工作特点：
①定滑轮工作特点：不省力，但是可以改变力的方向。《滑轮及其应用》（沪科版）教学设计②定滑轮工作特点：省一半力，但不能改变力的方向，费一倍距离。（S绳=2h）特别说明：使用动滑轮省一半力只是一种理想状态。
问题：从动滑轮的工作原理来看，使用动滑轮的拉力应该是不使用动滑轮时拉力的一半，但实验的测量结果并非如此，只是将近物体重力的一半。你认为这可能是什么原因呢？
总结：动滑轮本身也受到重力，在使用动滑轮提升重物时，所用拉力是滑轮与物体总重的一半。
（3）定滑轮和动滑轮的工作原理：
①定滑轮工作原理：实质是相当一个等臂杠杆。《滑轮及其应用》（沪科版）教学设计说明：此变形杠杆的支点在圆心处，动力臂和阻力臂均等于轮的半径，所以定滑轮的实质是等臂杠杆。当匀速提起重物时，根据杠杆平衡条件分析得出：使用定滑轮时不省力。同时发现沿不同方向拉绳子时，动力臂仍然等于半径等于阻力臂。
②动滑轮工作原理：实质是相当一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆。
此变形杠杆的支点在绳子和轮接触的地方，动力臂为轮的直径，阻力臂为轮的半径，所以动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆。当匀速提起重物时，根据杠杆平衡条件得出：使用动滑轮工作可以省一半的力。课堂总结：定滑轮和动滑轮的特点
定滑轮能改变力的方向，但不能省力;动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。定滑轮实质上是等臂杠杆，动滑轮实质上是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆
3、滑轮组
使用定滑轮不省力，但能改变力的方向，使用起来方便；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。在许多情况下仅使用动滑轮或动滑轮很不方便，因此在实际情况下经常将动滑轮与定滑轮组合起来使用，达到既省力又能改变力的方向的作用。
探究1：不同组合的滑轮组的省力情形（不考虑摩擦和动滑轮重）
只有在动滑轮由n=2或n=3股绳子承担时，自由端的拉力为物重的二分之一或三分之一。
探究2：总结滑轮组省力情况和绳子的股数间的关系
在忽略摩擦和动滑轮重的情况下，承担动滑轮的绳子股数为3时，拉力为物重的三分之一；承担动滑轮的绳子股数为4时，拉力为物重的四分之一。
进一步思考：根据以上结论，能不能总结出滑轮组省力情况和绳子的段数间有什么关系？
总结得出：在忽略摩擦和动滑轮重的情况下，若用n表示承担动滑轮的绳子股数，则有F拉=1/nG物
三、课堂小结：
这节课，大家学到了哪些知识？有什么收获？（由学生小结发言）
布置作业：
课本作业第3、4、5题。
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