第九章 第2节　滑轮 同步教案 初中物理北师大版八年级下册（2022年）

第九章 第二节 滑轮
教学目标
1．知识与技能
(1)认识定滑轮和动滑轮，能够识别生活和生产中常见的滑轮。
(2)会根据要求使用和组装滑轮组。
(3)能够根据滑轮及滑轮组的特点解决简单问题。
2．过程与方法
(1)通过观察和实验了解定滑轮和动滑轮的结构。
(2)通过实验探究，了解定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点和作用。
(3)通过实验探究，学习数据信息处理方法，有初步处理信息的能力。
3．情感态度与价值观
(1)在实验探索中，培养学生实事求是的科学态度，通过分析数据，感受收集数据信息的重要性。
(2)通过了解滑轮及滑轮组的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
教学重难点
重点：探究滑轮的特点，理解定滑轮和动滑轮的实质。
难点：滑轮组的绕线方法。
教学过程
一、情景导入
看到如图所示的情景，你也许会惊奇不已：一个小女孩竟能吊起一头牛，这是真的吗？其实，换作是你也能做到。这种神奇的力量来源于图中横木下的那几只小轮子——滑轮。滑轮和你前面所学过的杠杆(或轮轴)一样，也属于较为常见的简单机械。那么，它有哪些特点呢？
二、进行新课
(一)定滑轮和动滑轮
实验1：实验分以下几步进行：
1．用弹簧测力计测出1个、2个、3个钩码的总重G1、G2、G3。
2．按图甲所示的方式组成定滑轮，弹簧测力计按图示方式竖直向下拉细绳，分别吊起1个、2个、3个钩码，读出弹簧测力计的示数F1、F2、F3，并测出钩码上升的高度h1、h2、h3和弹簧测力计移动的距离s1、s2、s3，得到一组数据(见下表)。
3．按图乙所示的方式组成动滑轮，用弹簧测力计竖直向上拉细绳，分别吊起1个、2个、3个钩码，读出弹簧测力计的示数F1、F2、F3，并分别测出钩码上升的高度h1、h2、h3和弹簧测力计移动的距离s1、s2、s3，得到另一组数据(见下表)。
定滑轮
钩码重/N 钩码升高的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm 拉绳的方向
1 10 1 10 竖直向下
2 10 2 10 竖直向下
3 10 3 10 竖直向下
动滑轮
钩码重/N 钩码升高的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm 拉绳的方向
1 10 0.5 20 竖直向上
2 10 1 20 竖直向上
3 10 1.5 20 竖直向上
　　实验2：在图甲所示实验的基础上，现按图丙所示的方式，分别沿F1、F2、F3的方向匀速拉动弹簧测力计。经测量发现，力F1、F2、F3间的大小关系为F1＝F2＝F3。
思考
问题1：由实验1所得的表格中的数据分析可知，定滑轮具有哪些特点？动滑轮具有哪些特点？
问题2：由实验2可以得到的结论是什么？
师生共同分析实验现象：
(1)使用定滑轮提升重物时，所用拉力大小与物体重力相等，方向与物体被提升的方向相反，弹簧测力计移动的距离与物体被提升的距离相等。
(2)使用动滑轮时，所用拉力近似等于被提升物体重力的一半，方向与物体被提升的方向相同，弹簧测力计移动的距离是物体被提升高度的二倍。
各小组总结实验结论：
(1)使用定滑轮时，s＝h，F＝G，即能够改变力的方向，但不省力。
(2)使用动滑轮时，s＝2h，F＝G，即能够省一半力，但不改变力的方向。
利用杠杆的平衡条件探究定滑轮和动滑轮的实质和特点。
告诉学生定滑轮和动滑轮都是变形的杠杆，作出它的杠杆示意图，分析使用定滑轮时为什么不省力，使用动滑轮时为什么能够省一半力。
师生总结：
(1)定滑轮的实质是等臂杠杆，所以不省力也不费力，但可改变力的方向。
(2)动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半的力，但不能改变力的方向。
(三)探究滑轮组的特点
实验
1．按下图所示的两种情况分别组装滑轮组，并记下钩码个数和弹簧测力计的示数。
2．匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升。
3．记录弹簧测力计拉力的大小和方向，用刻度尺量出钩码升高的距离和弹簧测力计移动的距离并记录在表格中。
实验次数 钩码重/N 重物上升的距离/m 拉力作用点移动的距离/m 弹簧测力计的示数/N 拉力的方向
1
2
　　思考
问题1：比较两次实验中拉力的大小和物体的重力，它们之间有什么关系？
问题2：比较两次实验中拉力作用点移动的距离和重物上升的距离，它们之间有什么关系？
三、课堂小结
本节课主要学习了定滑轮和动滑轮的概念、实质、使用特点，以及使用滑轮组时的省力情况和距离关系等。
四、布置作业
教材第102～103页作业1、2、3、4。
五、板书设计
1．定滑轮和动滑轮的概念
(1)在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮
(2)在使用时，轴的位置随物体一起运动的滑轮叫动滑轮
2．定滑轮和动滑轮的特点
(1)使用定滑轮时，能够改变力的方向，但不省力。即s＝h，F＝G
(2)使用动滑轮时，能够省一半力，但不改变力的方向。即s＝2h，F＝G
3．滑轮组的特点
使用滑轮组时，既能省力，也能改变力的方向。在忽略动滑轮所受的重力和轮轴上的摩擦的条件下，物体由几段绳子承担，拉力就是物重的几分之一。即s＝nh，F＝G，其中n表示承担物重的绳子段数
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