12.2 滑轮及其应用
一、教学内容分析
本节课是八年级物理《9.2 滑轮及其应用》第一课时内容，是在学生学习了杠杆的平衡条件的基础上对滑轮的学习。本节既是旧知识的延伸又是第二课时“滑轮组”的基础。本节的实验大大激发学生的学习兴趣，滑轮在生产生活中应用广泛，提高了学生应用物理知识解决实验问题的能力。本节课无论在知识的学习还是学生的能力的培养上都有着十分重要的作用。
本节课主要让学生认识定滑轮、动滑轮，并能识别生产、生活中常见的滑轮，以及掌握定滑轮、定滑轮的结构、特点。
二、学生学习情况分析
初二的学生经过一段的学习，对物理课的特点比较熟悉，对物理有一定兴趣及强烈的求知欲，有一定的实验探究能力，初步养成了良好的实验习惯。《滑轮及其应用》是在学生有初步杠杆知识的基础上学习的，有一定的知识基础。但是滑轮的特点、实质较难理解，通过实验使知识化抽象为具体使初中学生易于掌握。
三、设计思想
1、本节课从上节课的知识出发，由生活中的滑轮引入，从生活走进物理。
2、在学习过程中，以自主、协作的实验探究为主线，充分培养学生实验探究的能力。
3、充分发挥学生的主体地位，学生通过动手实验、交流、讨论等方式参与到教学中，真正成为课堂的主人。
4、学以致用，将所学知识与生活联系起来，从物理走向生活。
四、教学目标
1、认识定滑轮、动滑轮，能识别生产、生活中常见的滑轮。
2、掌握定滑轮、定滑轮的结构、特点。
3、通过观察和实验了解定滑轮和动滑轮的结构。
4、通过探究了解定滑轮和动滑轮的特点。
5、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。
五、教学重点和难点
重点：动滑轮、定滑轮的作用及特点
难点：动滑轮和定滑轮的实质
六、教具
1. 演示实验器材：滑轮模型1个，铁架台2个，米尺2把，绳子2根，钩码2个，单滑轮2个。
2. 学生实验器材：每组有：铁架台1个，米尺1个，钩码3只，绳子1根，单滑轮1个，弹簧测力计1个。
七、教学过程设计
教学提纲
教师引导
学生活动
说明
一.
引入新课
1、播放动画，《胖子和瘦子》，指出不懂科学根据会闹出笑话。
师：ppt显示升旗仪式的图片，旗杆顶上这个周边有槽，能绕轴转动的小轮叫做滑轮。请大家说说，在生活中都见过哪些滑轮？
引导学生列举生活中常见的滑轮。
师：滑轮在生活和生产中有什么作用？它的工作原理怎样？这就是今天要学习的内容。
（板书）滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。
学生列举生活中所见过的滑轮
让学生通过结合生活中所见到的实例自然过度到本节所学内容
二.
新课教学
出示滑轮，让学生认识滑轮并知道它的构造。
师：请大家看看桌上的滑轮的构造。我们经常会看到人们用滑轮把国旗吊到高处、把货物吊到高处。那大家想想，用一根绳和一个滑轮将货物提到高处，你有什么方法？
1、学生实验：让学生探究出两种用绳和滑轮提升重物的方法，引导学生观察并归纳这两种方法里滑轮的运动有什么区别。（让学生注意定滑轮改变了力的方向）给出定、动滑轮的定义。用这两种方法提升重物有什么不同呢？
2、学生实验：
探究一：定滑轮的特点与性质
实验目的：研究使用定滑轮提升物体时，用力大小、方向、绳端移动距离与物重、物体上升距离之间的关系。（把滑轮固定在铁架台上，绳子绕过凹槽，一端悬挂钩码，一端用手拉。）
把实验数据填入表格。
巡回指导学生实验
通过实验可得到什么结论？（使用定滑轮不省力，不省距离，但能改变力的方向）并想一想使用定滑轮为什么不能省力呢？（定滑轮的本质是等臂杠杆）
引导学生用杠杆平衡条件分析定滑轮的工作原理。（改变拉力方向后，动力臂还是等于阻力臂，所以只使用定滑轮时，无论拉力方向怎么样，F=G）
探究二：动滑轮的特点与性质
实验目的：研究用动滑轮竖直向上提升物体时，用力大小、移动距离与物重、物体上升之间的关系。（绳的一端固定在铁架台上，另一端绕过动滑轮）
把实验数据填入表格。
巡回指导学生实验
通过实验可得到什么结论？（使用动滑轮可以省一半力，但费一倍距离，不能改变力的方向）
引导学生用杠杆平衡条件分析动滑轮的工作原理。（问：动滑轮在使用时，杠杆的支点是A点还是O点？动滑轮相当于一个动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。根据杠杆平衡原理，拉力与物重的关系是。）
板书推导：
提醒学生注意：拉力方向与重物上升方向关系。
那么如果既要省力又想改变力的作用方向应当采用什么方法呢？（把定滑轮和动滑轮组合起来使用，这就是下节课要学习的滑轮组）
小结（略）
学生观察滑轮的构造并思考滑轮在生活中的应用
生回答：一个滑轮的轴固定不动，另一个滑轮的轴随物体一起运动。
学生分组实验：首先用弹簧测力计测量1个钩码的重力G，然后按图9-14所示安装滑轮，再用弹簧测力计分别沿水平向右、斜向下和竖直向下三个方向拉绳，使钩码匀速上升并记录弹簧测力计的示数，然后增加钩码，重复上述实验。
学生讨论并让学生用已学的知识，分析定滑轮的工作原理。本质是等臂杠杆。
学生分组实验探究：要求学生按图9-16所示安装滑轮，先在滑轮上挂1个钩码，并用弹簧测力计竖直向上拉绳使钩码匀速上升，记下弹簧测力计的示数，再在滑轮上挂2个、3个钩码，重做实验。
学生观察思考回答：使用动滑轮可以省一半力，但费一半距离，不能改变力的方向。
学生结合杠杆知识，分析总结得出结论：动滑轮实际上是动力臂为阻力2倍的杠杆。
锻炼学生观察能力
培养学生合作意识
培养学生独立思考的能力和集体协作精神。
培养学生观察分析问题的能力
培养学生自学能力
及时巩固知识有利于知识的掌握
作业布置：
1.课后阅读教材。
2.书面完成课本P163作业1。
板书设计：
周边有槽，能绕轴转动的小轮叫滑轮。
一、定滑轮：使用时轴不随物体移动。
1、实质：能连续绕轴转动的等臂杠杆。
2、特点：不省力，不省距离，但是可以改变力的方向。
二、动滑轮：使用时轴随物体移动。
1、实质：动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。
2、特点：省一半力，费一倍距离，不能改变力的方向。
教学目标：
1、通过探究，让学生认识定滑轮、动滑轮，知道其各自的特点，以及实际
生活中的应用。
2、通过探究，培养学生制定计划、动手操作、观察描述等能力。
3、通过探究，使学生感悟到周围生活处处充满科学，只有掌握其规律，才
能更好地为我们服务。
教学重点：
探究中让学生认识定滑轮和动滑轮的特点，培养学生定计划、动手实验、观察描述等能力。
教学难点：
通过探究，使学生感悟到周围生活到处充满科学，掌握好规律，更好地为人类服务。
师：能有机会与小朋友们共同上一节科学课，我感到非常高兴，所以特意给大家送上一首嘹亮动听的歌曲。等一会儿我放歌曲时同学站起来，严肃一点，眼看着黑板上面的五星红旗，大家一齐用雄壮有力的声音唱出来。
师：请同学们先猜一猜这首是什么歌曲。（学生思考并猜测）
师：谁给同学们汇报一下？
生：我觉得这首歌曲对祖国有关。
生：我发现教师刚说的话和提出的要求，这首歌应该是国歌吧。
师：刚才两位同学说的都有道理，正是一首我们在每星期一或者有重大意义节日升国旗的时候唱起来的国歌。
（教师开始播放升旗片段，同学们以深情之声唱起来。）
[评析：教师用学生喜闻乐见及多煤体的形式引入新课的学习，激发了学生探究的新知识，而且也隐含了“动滑轮和定滑轮之间的作用”这一理念。]
师：升旗时，大家想过没有，它为什么轻轻一拉绳子，旗帜就能升得那么高？
生：我认为有一个轮子在转动，一拉绳子，轮子起着润滑作用，旗帜就能轻轻升上去。
生：不对，如这样太费力了，应是有一个轮子当拉绳子时就会活动，使拉绳更垂直向上动力，故此，轻轻一拉绳子，旗帜就能升到杆顶上了。
生：我认为这种说法也不对，只有一个会动的轮子也不能这么轻轻一拉绳子，旗帜就能升得那么高。
生：可在旗杆顶部把轮子固定不变，让它的绳子不会偏动才可以轻轻一拉绳子旗帜就升到顶杆上。
师：大多数同学会想到可能与旗杆顶部的轮子有关，为了进一步研究升旗的秘密，让我们来模拟一个升旗的装置吧。
（老师板书：动滑轮和定滑轮）
[评析；在观察升旗过程，让学生有感性的认识。通过体验、交流、汇集学生对升旗的认知，培养学生提出问题的能力和学生的发散思维。]
生齐：好。
师：请看老师出示的幻灯片，同学们利用提示组装升旗的装置。请你边操作边观察，并说说你发现了什么？
（学生分小组操作并观察）
师：操作好了没有？
生：好了。
师：哪一小组的同学愿意把自己操作中发现的情况告诉大家？
生：当我向下抖动绳子的时候，旗杆顶部的轮子是固定不动的。
师：你真聪明，观察得很仔细。那么，我们把这种像旗杆顶部的轮子一样，固定在支架上不随重物移动的轮子叫做定滑轮。
生：当我们向下拉动绳子的时候，挂有旗帜的那部分绳子会向上移动。
生：由于这个轮子是滑轮，轻轻一拉绳子就把旗帜升到杆顶部了。
师：你们真棒。
师：那么是什么起了作用？这说明定滑轮有什么作用呢？
生：说明利用定滑轮，可以改变动力的方向。
师：不错，我们发现定滑轮可以改变力的方向。那么，定滑轮是不是也有省力的作用呢？我们可以怎样来研究这个问题。
生：应组装一个定滑轮来做个实验，就清楚了。
生：老师，我们一起来研究好吗？
师：很好，现在就找来铁架台，在其上面固定好一个滑轮，并穿好线绳，各组同学讨论一下，统一了意见，再开始进行做实验。
（学生分小组实验，教师巡视指导）
[评析：讨论后再做实验，发挥学生的相互作用，培养与他人合作的能力，是将来适应社会、生活、工作必需的素质。]
师：小朋友们实验结束没有？
生：实验好了。
师：哪组的小朋友愿意把他们的实验结果展示给大家看。
生：（上台展示）我们在滑轮两边的绳子上任意挂上一些钩码，它们平衡了，所以定滑轮是不省力的。
师：在小组实验里，我们有没有发现什么问题？
生：老师我发现了他们不是先一步一步实验挂钩码或假设两边同时挂相同的钩码，结果都一样的。
师：真了不起，谁能将定滑轮的特点完整复述一遍？
生：我能行！利用定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向。
[评析：教师在学生的探究活动过程中，不停地巡视，了解各组的实验进展情况并做及时辅导，教师是学生探究活动的引领者、参与者和合作者。]
师：刚才，我们研究了定滑轮的特点。那么有些同学已经在想了，有定滑轮，那是否有动滑轮呢？
生齐：应该有吧。
生：老师，我们可否再来做这方面的实验呢？
师：好，大家兴趣很浓，我们就来研究动滑轮吧。
（教师播放相关的录像片段）
师：看，在搬运货物时，我们常看到这样的情景，那么像这样可以随着重物一起移动的滑轮，我们把它叫动滑轮。
生：老师，动滑轮一定有它的特点？可不可用实验来证实一下呢？
师：研究动滑轮时，我们需要到哪些材料呢？你打算按照什么样的步骤来研究呢？
（学生分小组讨论，制定一个可行的研究计划）
师：哪组来汇报一下探究计划？
第三组生：研究动滑轮的计划首先研究需要的材料、研究的步骤就可以了。
生：还应该有研究发现与结论更好了。
师：还有问题吗？没有问题我们用掌声对他们的研究计划表示祝贺。（学生鼓掌）
师：第二小组开始汇报时要注意不要重复别人的内容，要提出自己的发现和问题。哪个小组愿意上来和大家交流？
……
（第八组汇报告后）
师：有问题吗？
生：没有。
师：都没有问题。
生：没有。
师：都没问题，我来提个问题好吗？（师生间的平等对话）
第八组生：好。
师：刚才你们提到研究的材料、步骤、发现、结论都非常有创意。请问你们研究计划完美了吗？
第八组生：可能还没有那么完美吧！
师：你们应该考虑到画出实验示意图，那么就更清晰了。
生：（沉思）这样的研究计划变得更完美无缺了。
师：你们就按照计划写出的项目进行研究。
[评析：通过小组交流，让大家了解各自的研究计划，培养学生的表达能力。如果能让学生对别的组的计划提出自己的建议，就更好了，更能达到交流的目的。]
生：好的。我们用铁架台做支架，把绳子的一端固定在支架上，绕过动滑轮向上提（这里可用橡筋或测力计），动滑轮下挂重物。
生：老师，我们发现动滑轮能省力，但不可把物体移动。
生：原来定滑轮与动滑轮有区别的。
师：使用动滑轮大约省一半的力，但并不能改变动力的方向。
师：你们同意我的说法吗？
生：同意。
师：如果说滑轮也是一种杠杆，你能找到它的三个点的位置吗？你能试着用杠杆的原理来解释它的作用的不同吗？
生：（爽朗地）可以。
生：老师，我们尝试用图示法来解释可能更明白。
（小组讨论、思考）
师：谁可以在黑板上画出图示法，并找出它的三个点的位置来。
（学生纷纷举手并说老师我能行）
生：我就利用图示法来解释。如图：
师：有了图示我们清楚地看到定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向；动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向。
[评析：这是一种尊重事实，实事求是的科学思维的渗透。不是通过实验获得的规律，即使是正确的，只能作为已有经验，而不能模糊刚才的研究。孩子已经自觉地理解了本课要求掌握的知识，相信他们在以后的实验中也都会这么做，这就是科学探究能力的发展，我们看到了孩子在成长，在进步。]
师；时间过得真快，一下子一节课过去了，在和老师说再见之前有什么话想说吗？
生：老师，这节课真有意思，让我们不仅学会了假设 验证 结论来解决科学上的问题，还大开眼界。
生：老师希望你今后还能来给我们上课。
师：下课继续观察一下还有哪些地方应用了定滑轮和动滑轮，给我们的生活带来了哪些方便，行不行？好，下课。
反思：在进行教学设计时，我遵循了“科学探究始于细致观察”的新课程理念，教学中着去培养学生科学的观察技能和细致、认真的观察品质，对学生进行发散性提问的训练。让学生能认识动滑轮和定滑轮的作用，懂得科学结论的获得是需要通过科学的实验来证明的，同时训练学生的语言表达能力。目的是为了让学生真实、生动地受到科学素养的教育，所以教学中通过讨论及活动，使学生能利用动滑轮和定滑轮的作用解决生活中实际问题。
当然，我的教学中还有一些值得商权的地方，比如在各组汇报报完问题后应让学生对别组同学研究的问题提出自己的建议，在讨论中的时空太仓促，有点走过场，有时还会给学生画圈子，不够开放的问题等。非常诚恳地希望能有机会就这些问题与大家进行交流。
12、甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是：
A．0，3N ;??????? B．0，5N ;????????C．2N，5N ?; ????? D．2N，3N?.
13、物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是?：
A．60牛;? ? ????????? B．120牛;? ????????? ??C．20牛;? ? ????? ?D．180牛.
14、下列简单机械中，一定不省力的是： ??
A．动滑轮; ? ? ?B．定滑轮;???????? C．滑轮组;? ? ? ? ? ? D．杠杆.
15、使用滑轮组时，拉起重物所用力大小决定于：
A．定滑轮的个数;?????????????????????? B．动滑轮的个数;
C．定滑轮和动滑轮的个数;??????D．连接动滑轮绳子的股数．
16、如图的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,?所用的拉力分别为F1,?F2,?F3,?那么,?下列关系式中正确的是:
A．F1＞F2＞F3? ;???????????????????? B．F1＜F2＜F3;
C．F2＞F1＞F3? ;??????????????????? D．F2＜F1＜F3.
17、使用定滑轮提升重物，当分别在A方向、B方向和C方向拉重物时：
A.A方向拉力最小; ? ????????????????? B.B方向拉力最小;
C.C方向拉力最小; ? ???????????????? D.三个方向拉力都一样.
18、物体重l 000 N，如果用一个定滑轮匀速提起它，需要用???????? N的力；如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它，需要用????????? N的力(不计摩擦滑轮自重)． 19、一辆小汽车陷进了泥潭，司机按图9所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可能将小汽车从泥潭中拉出.?你认为甲方式中滑轮的的作用是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?；设两种方式将汽车拉出的最小力的大小分别是F1、F2?；则F1?? ? ? ??F2（填“＞”“＜”或“＝”）；如按乙方式，人拉绳头移动了0.5m，那么小汽车被拉动了? ? ? ? ??m.
25、一根绳子能承受的最大拉力为500牛，一个人站在地上，想用这根绳子提起1800牛的重物，请在图下右中画出绳子的绕法。
参考答案
一、实验,探究题
二、选择题3、C 4、C 5、D 6、B 7、B8、C 9、A10、B11、C12、A ?13、D14、B15、D16、?D17、D
三、填空题18、1000；500 19、改变力的方向 ? ?>?? ?0.25
课件26张PPT。第二节 滑轮及其应用一、滑 轮能绕轴转动
周边有槽生 活 中 的 滑 轮探究活动器材：铁架台、两只滑轮、两根绳子，一盒钩码 要求：使用一只滑轮提升重物 你能想出几种不同的提升方法？ 二、滑轮
分类
（使用时轴的
位置是否移动） 定滑轮
(使用时，轴固定不动)动滑轮
(使用时，轴和重物一起移动)合作探究1：定滑轮的特点 结论：1、使用定滑轮＿＿＿＿，不省力方向(F=G) 2、可以改变力的＿＿＿。.0L1=L2 F=G定滑轮的实质：等臂杠杆合作探究2：动滑轮的特点结论：1、使用动滑轮可以＿＿＿＿，省力方向 2、但不能改变施力的＿＿＿＿。l2L1=2L2动滑轮实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆滑轮组：动滑轮和定滑轮组合在一起叫滑轮组合作探究3：滑轮组的特点实验结论：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。n=2n=3甲乙使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重和磨擦不计，滑轮组用几股绳子吊起物体，所用力就是物重的几分之一交流讨论：(a)若动滑轮重G/不计，拉力F是多少？(b)若动滑轮重G/不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少？分析：图中吊起动滑轮的绳子股数为5你收获了哪些知识？不省力可以改变力的方向
实质：等臂杠杆省力一半不可以改变力的方向
实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆n为吊动滑轮的绳子股数 四、小结： 1、下列简单机械中，一定不省力的是（ ） ??
A．动滑轮; ? ? B．定滑轮;????????
C．滑轮组;? ? ? ? ? ? D．杠杆.五、运用拓展2、使用滑轮组时，拉起重物所用力大小决定于（ ）
A．定滑轮的个数;?????? ?B．动滑轮的个数;
C．定滑轮和动滑轮的个数;????
D．连接动滑轮绳子的股数．
DB3、如下图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计摩擦）4、如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是＿＿＿＿N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿N（动滑轮自重不计）100100505、如图所示的四个滑轮组中，图＿＿＿可省一半力，图＿＿最费力， (忽略动滑轮的重和绳子之间的摩擦)( b )( c )F=1/3GF=1/2GF=GF=1/3G布置作业：
1、复习本节课内容
2、完成本节课练习册习题
3、预习下节课内容谢谢各位老师指导！
