人教版八年级物理下册--12.2滑轮（教学设计）

滑轮教学设计
教学目标
一、知识与技能
1、认识定滑轮和动滑轮。
2、知道定滑轮和动滑轮的特点
3、理解滑轮的实质是变形的杠杆。
二、过程与方法
1通过观察，了解滑轮结构；通过实验探究和对比，认识定滑轮和动滑轮
2、通过实验探究，了解定滑轮和动滑轮的特点。
3、通过观察和分析，理解滑轮实质是变形的杠杆
三、情感、态度与价值观
通过对简单机械的应用，初步认识到科学技术对人类社会发展的作用。
教学重点：1、能区分定滑轮与动滑轮；
2、能说出定滑轮、动滑轮的特点和实质；
教学难点：定滑轮与动滑轮的实质。
（一）新课引入
利用课件播放“爱动脑筋的道布罗米尔--运重物的方法。”教师播放到道布罗米尔发明定滑轮并提升货物时让视频停止并让学生回答问题：
问：小男孩在生活中遇到了什么问题？
为了更方便搬运重物，他使用了一种简单机械——滑轮
（二）新课学习
1、观察：认识滑轮
问题：请你观察桌上摆放的滑轮，认识它的结构。
（定义滑轮：周边有槽、绕着轴心转动的圆轮。）
2、体验实验、观察比较。
（1）提出问题：使用桌上的一个滑轮、一段细线、一个铁架台，按照动画中小朋友那样组装滑轮将钩码提升一定的高度。
学生活动：（小组合作）探究定滑轮的使用特点
教师提问：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。
定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；
3、探究定滑轮的使用特点
叙述：如果不使用滑轮，而是直接用绳子将物体提上来。
（1）提出问题：我们平时使用机械要么是为了省力，要么是为了省距离，那定滑轮有什特点呢？
（2）学生猜测。
学生：可能省力，可能费力……
教师:在学习杠杆的时候就发现省力费距离，费力省距离，距离之间有没有什么关系呢？
（3）设计实验初步方案：
提问：你还需要什么器材来验证你的猜测。（弹簧测力计、刻度尺）
提问：你该怎么做？
学生讨论交流实验方案：使用弹簧测力计先测出直接提起钩码的拉力大小，再用弹簧测力计测出使用滑轮提起钩码时的拉力，比较两次拉力的大小；比较物体被提升高度h与绳沿拉力方向移动的距离S的关系
（4）学生探究活动，使用工具收集证据，教师个别指导
探究活动实验前的教师指导：
使用弹簧测力计时需要匀速缓慢拉动，使弹簧测力计示数保持相对稳定。
（5）收集数据，表达交流，解释问题。
定滑轮
被测物理量次数 拉力方向 钩码G/N 拉力F/N
1 竖直向下
2
3
定滑轮的使用特点: A、不能省力，B、不省距离，也不费距离 C、但可以改变用力方向。
提问：为什么定滑轮不省力呢？
（1）动画分析定滑轮
A 请仔细观察定滑轮工作时滑轮的运动情况，可否将定滑轮看成杠杆，为什么？
学生回答：可以，因为它也是在力的作用下能绕固定点转动的“硬棒”，只不过这根硬棒是圆形的。
B 既然定滑轮是杠杆，请找出杠杆的五个要素即动力、阻力、支点以及动力臂和阻力臂。（学生画图）
C 根据做出的力臂情况，你能否解释为什么使用定滑轮不能省力？
学生回答：定滑轮的动力臂与阻力臂都等于滑轮的半径，所以它实际上是等臂杠杆，由F1×l1=F2×l2得出当l1=l2时F1=F2，所以使用定滑轮不能省力。
D 为什么使用定滑轮沿不同的方向用力，力的大小始终不变呢？
学生回答：因为使用定滑轮沿不同的方向用力，动力臂与阻力臂始终等于滑轮的半径，所以力的大小始终不变。
E （定滑轮的）工作原理：实质上是等臂杠杆。
提问：刚才同学们通过实验探究出了定滑轮的特点，那滑轮就只能固定住使用吗？有没有其他使用方法？
答：有
动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。
实验探究动滑轮的特点
被测物理量次数 拉力方向 物重G/N 拉力F/N
1 竖直向上
2
3
学生分析数据讨论定滑轮的使用特点: A、省一半的力 B、费一倍的距离 C、 不可以改变用力方向。
（2）动画分析动滑轮
问题：都是滑轮，为什么作为定滑轮使用时不能省力而作为动滑轮使用时会省力呢？
PPT图：根据动滑轮的工作情况，先找出动力、阻力；
播放动滑轮演变为直杠杆的课件，确定动滑轮的支点；
PPT图上画出动力臂、阻力臂。
讨论得出动滑轮的动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂是阻力臂的两倍，由此得出动滑轮可以看作一个省一半力的杠杆。
（动滑轮的工作原理）实质上是动力臂是阻力臂的两倍的省力的杠杆。
分析讨论表2
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，但实验的结果似乎并非如此，只是将近物体重力的一半。你认为这可能是什么原因呢？
学生讨论得出：因为动滑轮本身也有重力。使用动滑轮时，绳子需要承担滑轮与物体总重一半的力。
教师请学生测出动滑轮的重力，填入表格后方，发现使用动滑轮提升重物，所用拉力是滑轮与物体总重的一半。
G 在什么情况使用动滑轮，拉力会是物体重力的一半？（动滑轮重力以及摩擦忽略不计）
这可能吗？（不可能）
所以使用动滑轮省力一半只是一种理想状态。
H 对动滑轮沿不同的方向用力，力的大小变了吗？为什么？
（三）小结
教师叙述：今天大家的表现非常好。同学们通过对“提升重物时使用滑轮与不使用滑轮相有什么不同”这个问题进行了思考。最后我们一起来总结一下，这节课你学到了什么。
板书设计：
滑轮
一、定滑轮 二、动滑轮
1、特点： 1、特点：
①不省力 ①省一半力
②不省距离，也不费距离 ②费一倍距离
③能改变拉力的方向 ③不能改变拉力的方向
2、实质：等臂杠杆 2、实质：L1=2L2的省力杠杆
图2
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