2.
滑轮
教学设计
1教学目标
1.知道定滑轮和动滑轮的作用和用途。
2.会做定滑轮和动滑轮的作用的实验。
3.在探究过程中始终保持探究热情,能够积极与人合作,并能清楚简洁地表达和交流。
4.归纳总结发现定滑轮和动滑轮的作用从中发现其中的规律。
2学情分析
学生在日常的生活中见过类似滑轮的轮子,但是对它们并不十分了解。学习了杠杆之后,认识到了简单机械的好处,这也是本课学习滑轮的基础和“切入点”。所以,从生活中的实际问题入手,能唤起他们已有的知识经验和学习兴趣。
3重点难点
教学重点:
1.知道定滑轮和动滑轮的作用和用途。
2.
会做定滑轮和动滑轮的作用的实验。
教学难点:
能够积极与人合作,并能清楚简洁地表达和交流吗,从中发现滑轮的规律。
4教学过程
活动1【导入】滑轮
谈话:同学们,在上节课我们学习了一种简单的机械——杠杆,通过学习,你们还记得吗
在我们的生活中,有许多地方应用了杠杆的原理。这节课我们再学习另一种机械。
活动2【讲授】学习新课
1.谈话:每星期一的早晨,我们都会举行庄严的升国旗仪式。让我们再来回顾一下其中的一个小画面吧!我们看,这个升旗手做的是什么动作,想一想国旗是借助什么装置升到旗杆顶端的?
2.谈话:我们发现在旗杆的上方有个小轮子,当向下拉动绳子时,是这个小轮子和绳子一起起作用,使国旗升了上去。
3.让我们一起来仔细观察,这个轮子和国旗杆顶端的轮子一样,它可以围绕固定点转动,仔细观察,它的边缘有个槽,所以我们把边缘有槽的轮子叫做滑轮。
小结:边缘有槽的轮子叫做滑轮。
4.
关于滑轮你想知道哪些内容呢?教师副板书
有的同学想知道滑轮是怎样安装的;有的同学想知道滑轮有什么样的作用;也有的同学想知道生活中哪用到了滑轮;这节课,我们就一起来探究“滑轮”秘密。
板书
5.小结:我们看,在升国旗的时候,滑轮固定在国旗杆顶端,把绳子绕在滑轮上,用力拉绳子,国旗就会升起来了。我们把这种可以固定在一个地方的滑轮叫做定滑轮。板书
6.
提问:人们为什么在升国旗的时候使用定滑轮呢?它有什么作用呢?
7.
谈话:有些同学认为定滑轮能省力,也有些同学认为定滑轮不一定能省力但是方便人们使用。那么,使用定滑轮与不使用定滑轮比较会不会起到省力的作用呢?让我们通过实验来探究吧。
8.同学们想一想,如果我们想用实验室里的仪器,来探究定滑轮,除了需要滑轮外,还需要什么材料呢?
9.谈话:我们把滑轮的挂钩挂在铁架台上,这样滑轮就固定好了,把线搭在滑轮的槽里,在线的一端挂上钩码,拉线的另一端。这样,这个定滑轮就组装好了。
10.实验计划:你们想怎样来进行实验呢?小组内根据老师给的材料讨论交流,看哪组同学讨论的实验更加严谨,教师巡视(对比实验、3次、钩码数量不同)
11.展示实验计划:这个组的同学打算进行三步实验,第一步直接用测力计提起两个钩码,测出所用的力;第二步利用定滑轮提起两个钩码,测出所用的力;第三步把两个数据进行比较。对于这个方案,你还有补充吗?(1.这个实验要做三次,才准确。2.可以做三次,如果钩码的数变成2,3.4进行实验)这个小组的同学进行了三组实验,每组实验时所用的钩码数不同,将直接提起钩码所用的力与用定滑轮提起2个、3个、4个钩码所用的力进行了三次比较,这个实验方案和第一个方案相比更加严谨,实验数据更加准确。边说边出示实验方案。
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做这个实验需要注意什么呢?在做实验之前,先检查测力计的指针是否调“0”,在做实验的过程中,我们要先用测力计直接提起钩码,等测力计的指针稳定后在读数,并且眼睛与指针平视,这个数就是提起钩码所用的力。然后用定滑轮提起钩码,一定要在测力计匀速运动的时候再读数,也要与指针平视,在前一次科学课中我们已经知道,这样使用测力计时,要在所测量的示数的基础上加上测力计自身的重力,再把测量的数据进行比较和分析。
13在实验时,别忘了记录哦,我们一起看看这张记录单,你需要填写哪些信息,第一列是钩码的个数,第二列是用测力计直接提起钩码所用的力,第三列是利用定滑轮提起钩码所用的力,实验结束后请你对比这三组数据,看看你从中能发现哪些定滑轮的规律。
14.请你再想一想,根据测量出的数据怎样知道定滑轮是否省力呢?如果定滑轮提起钩码用的力小于直接提起钩码用的力说明什么呢?对,定滑轮能起到省力的作用。如果用定滑轮提起钩码所用的力等于或大于直接提起钩码所用的力呢?对,说明定滑轮不省力。开始试验
15.汇报记录单:
1组:第一组数据:直接提起2个钩码用1牛顿的力,用定滑轮提起2个钩码用1牛顿的力;第二组数据:直接提起3个钩码用1.5牛顿的力,用定滑轮提起3个钩码用1.5牛顿的力;第三组数据:直接提起4个钩码用2牛顿的力,用定滑轮提起4个钩码所用的力是2牛顿。实验结论,用定滑轮提起重物不能省力。
2组:直接提起2个钩码、3个钩码,4个钩码所用的力分别是1牛顿、1.5牛顿、2牛顿,利用定滑轮提起2个钩码、3个钩码、4个钩码所用的力也是1牛顿、1.5牛顿、2牛顿没有变化。实验结论,用定滑轮提起重物不能起到省力的作用。
师小结:通过分析我们知道了,定滑轮不能省力。和你的猜想一样吗?有的时候结论和我们的猜想是不一样的,所以我们要通过实验的方法得到结论。
16.提升:唉,真奇怪,既然使用定滑轮不能省力,那我们为什么在升国旗的时候我们要使用定滑轮呢?
17.仔细观察,国旗向什么方向运动呢?能让国旗向上运动的力是向什么方向的呢?再看看,同学拉绳子力的方向是向哪个方向的呢?现在,你能画出小朋友拉起重物时,使重物向上运动力的方向和小朋友拉动绳子时力的方向吗?
既然定滑轮不能省力,那么起到了什么作用呢?是的,改变了力的方向。大家综合起来想一想,定滑轮有什么作用呢?定滑轮不能省力,能改变力的方向。
活动3【活动】探究学习
1.提问:定滑轮安装时,要固定在一个地方。让我们来看这个滑轮,(演示用动滑轮提起重物)我把绳子的一端固定在铁架台上,绕在滑轮上,把重物挂在滑轮的挂钩上,看,同样提起了重物,请你比较一下这个滑轮和定滑轮的安装方法有什么不同呢?有的同学已经发现了,定滑轮是固定在一个地方位置不动的,而这个滑轮却是能够随重物一起移动,这种可以和重物同时移动的叫做动滑轮。板书
2.提问:我们知道了定滑轮的作用是不能省力,但是可以改变力的方向,那么动滑轮有什么作用呢?学生猜测。让我们还是通过实验的方法来探究吧。
3.实验设计:根据我们刚才做的定滑轮的实验,你们小组能自己设计一张探究动滑轮作用的实验方案和实验记录单吗?
4.学生展示汇报自己设计的方案和记录单
5.教师提示:我们看这个小组的记录单,先直接提起2个钩码、3个钩码、4个钩码测出所用的力,再利用动滑轮提起2个钩码、3个钩码、4个钩码所用的力,将数据进行比较。这个记录单设计的真不错,便于我们对数据进行比较了。其他组还有补充的吗?学生补充将力的方向进行比较。
6.学生做实验,教师巡视指导
7.汇报总结:通过对记录单的分析你能得出什么结论呢?
动滑轮有省力的作用,没有改变力的方向的作用。
活动4【练习】拓展应用
今天我们学习了定滑轮和动滑轮,在生活中,我们常常根据自己的需要选择滑轮,比如,想把重物提到高的地方,我们可以直接提起重物走到目的地,也可以选择滑轮帮忙,比如我们不方便爬到高处,你选择哪种滑轮?再比如我们想省力,可以选择哪种滑轮呢?
活动5【测试】考察评价
请你来判断一下,如果汽车陷在泥潭里,你会选择哪种滑轮把汽车拉出泥潭呢?你能说说为什么吗?
活动6【作业】总结
那么当我们既要想省力又要想改变用力方向怎么办呢?有同学可能想到了,能不能把它们组合在一起使用呢?我们下节课继续探究滑轮。