2023年人教版初中物理八下12.2　滑轮 教案

12.2　滑轮
【学习目标】
1．认识定滑轮、动滑轮。
2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3．会根据要求使用和组装滑轮组。
【教学重难点】
重点：探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
难点：正确判断滑轮组的省力情况。
【教学方法】
实验探究法、自主交流合作法、归纳法。
【教学过程】
一、新课导入：
升国旗的时候，为什么向下拉绳子，国旗却能向上运动呢？旗杆的顶端装有滑轮，通过滑轮改变了绳子拉力的方向。旗杆上的滑轮也像杠杆一样，是一种常见的简单机械，生活中你还了解哪些滑轮的应用？本节课我们就学习简单机械——滑轮。旗杆上的滑轮也像杠杆一样，是一种常见的简单机械，生活中你还了解哪些滑轮的应用？本节课我们就学习简单机械——滑轮。
二、新课讲授：
(一)定滑轮和动滑轮
学生实验一：模拟制作升国旗的装置。
学生组内积极动手，观察定滑轮的特点。教师巡回加以引导。
(1)在铁架台的顶端固定一个滑轮，一段合适长度的细绳穿过滑轮。
(2)在绳子的一端挂上钩码，用力拉绳子把钩码提升到顶端。
学生观察交流：
(1)向下拉动绳子时，铁架台顶部的滑轮是固定不动的。
(2)向下拉动绳子时，悬挂钩码的绳子向上移动。
(3)利用定滑轮，可以改变动力的方向。
教师利用课件展示：利用一只滑轮来提升物体的方法。
仔细观察两种情况下滑轮的运动情况，比较装置的不同之处。
师生共同归纳总结定滑轮和动滑轮的概念。
1．定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；
2．动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。
(二)定滑轮和动滑轮的特点
学生实验二：探究定滑轮和动滑轮的特点。
【提出问题】
回顾三种杠杆的特点，提出有探究价值的问题：
(1)使用定滑轮、动滑轮能否省力？
(2)使用定滑轮、动滑轮能否省距离？
(3)使用定滑轮、动滑轮能否改变力的方向？
【猜想与假设】学生根据自己生活经验与已学的知识，讨论交流各自的想法．
【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：
(1)实验中需要哪些器材？
(2)使用滑轮提升物体时，应如何拉动绳子？
(3)应该测量和记录哪些数据？并设计记录数据的表格。
【进行实验】学生分组完成实验，实验前要注意下列事项：
(1)拉动物体时要匀速；
(2)使用定滑轮提升物体时，要重新调整弹簧测力计的零刻度；
(3)测量距离时做好起点和终点的标记；
(4)实验数据记录在表格内。
【分析论证】学生分析表中记录的数据，归纳总结定滑轮、动滑轮的特点。
【实验结论】(1)定滑轮特点：不省力也不省距离，但可以改变力的方向；
(2)动滑轮特点：省力费距离，不能改变力的方向。
【交流与反思】实验过程中，你有什么新的发现，还有哪些疑问？
教师点拨：
分析定滑轮、动滑轮的实质：
学生组内讨论交流并作出定滑轮的和动滑轮的动力臂和阻力臂。
师生共同归纳总结：
(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆；
(2)动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
【知识拓展】
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等。
实验结论：沿不同方向拉动滑轮上的绳子，拉力不同，竖直向上的拉力最小。
(三)滑轮组
使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向而且费距离，使用定滑轮可以改变方向，但不省力。
如果将动滑轮、定滑轮组合起来使用，效果将怎样？
学生组装：由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组。
方法点拨：如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，物体及动滑轮由几股绳子吊起，每股绳子承担的就是物重的几分之一。
提出问题：决定每股绳子承受力大小的因素是绳子股数，那么如何判断绳子的股数呢？
说明：学生提出自己的见解，有对有错，在教师给出答案后，进一步分析、总结确定绳子股数的方法。
总结确定绳子股数的方法：
(1)分离法：用一条虚线将定滑轮和动滑轮分开，数与动滑轮相连接的绳子股数；
(2)动算定不算：数出所有定滑轮、动滑轮之间的绳子股数，最后一股绳子若从定滑轮引出，则不算；若最后一股绳子从动滑轮引出，则计算在内。
归纳总结：
1．如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，绳子自由端的拉力F与重物的重力G之间的数量关系为F＝G；绳子自由端移动的距离s与物体移动距离h的关系为s＝nh。
2．当绳头接在定滑轮上时，绳子股数是偶数；当绳头接在动滑轮上时，绳子股数是奇数。简称，奇动偶定。
(四)轮轴和斜面
学生自主阅读课本P83～P84“科学世界”，回答下列问题。
(1)生活中门把手、方向盘、水龙头等有什么共同点？使用它们有哪些好处？
(2)轮轴有哪些特点？是省力机械，还是费力机械？你发现周围还有哪些物体是轮轴？
(3)为什么上山的公路修得弯弯曲曲，而不是从山脚直通山顶？
(4)斜面有哪些特点？是省力机械，还是费力机械？你发现周围还有哪些物体是斜面？
师生共同归纳总结：
1．轮轴：由轮和轴组成，并且都是绕固定的轴线转动的机械叫做轮轴。
2．轮轴的特点：轮轴连接在一起，工作时，转速相同．动力作用在轮上，是省力机械。
3．斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。斜面越平缓，越省力，但同时也就越费距离。
4．斜面的应用：盘山公路、滚油桶上车、斧头、劈、螺丝钉、桥两边斜坡等。
三、课堂练习：
1．小虎同学用滑轮组匀速提起重为600 N的物体，如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为(　　)
A．600 N　　　　　　B．400 N
C．300 N　　　　　　D．200 N
2．在探究定滑轮和动滑轮的省力特点时，某同学做出如图所示实验：
(1)在甲图中，该同学分别用力F1、F2、F3使物体匀速上升，则F1、F2、F3的大小关系是________。
(2)在乙图中，该同学也分别用力F1、F2、F3使物体匀速上升，则F1、F2、F3的大小关系是________。
甲　　　　　　　乙
3．如图所示，滑轮重1 N，悬挂在弹簧秤下端，作用在绳端的拉力F是2 N，物体G重100 N，则弹簧测力计的示数是________N，水平地面受到物体G的压力是________N。(不计摩擦)
【答案】1.C　2.(1)F1＝F2＝F3
(2)F1四、课堂小结：
通过本节课的学习，你学会了什么？有什么成功的体会与经验？
1．本节课主要学习了定滑轮和动滑轮的概念、实质、特点及滑轮组的使用。
2．能识别定滑轮、动滑轮、滑轮组。
3．理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点与实质，能用它们来解决简单的问题，会组装简单的滑轮组。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2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
【课后反思】
本节课创设开放的学习氛围，提供足够充分的活动时间和空间，注重知识的发生、发展和形成过程，使学生积极主动地参与学习活动。在探究性实验中帮助学生掌握科学探究的方法，培养学生的创新意识。通过对实验现象的观察，学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维活动，刺激学生积极思考，探究其中的奥秘，进而为创造性思维的发展奠定一个良好的基础。
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