12.3滑轮（教学设计）初中物理人教版（2024）八下

人教版八年级物理（下册）第十二章 简单机械
第2节 杠杆（教学设计）
课题 12.2 滑轮
教材分析 本节内容由“定滑轮和动滑轮”和“滑轮组”两部分构成。 本节是在学习了二力平衡、功和功率、杠杆这些知识的基础上进行的，是对功和功率学习的延续，是对简单机械学习的深化。它为机械成效率的学习奠定了基础，是本章的核心内容之一。 学生通过实验总结出定滑轮、动滑轮的作用和特点后，要通过对比(是否省力，是否可以改变力的方向，是否省距离)找出它们各自的优缺点，这样有利于培养学生辩证地认识事物的意识和习惯。 对于滑轮组的特点，可在教科书的基础上进行必要的拓展，为学习滑轮组的机械效率作好铺垫，分散教学的难点。另外，“科学世界”栏目介绍了轮轴和斜面两种常见的简单机械，可以引导学生通过自主阅读对它们有所了解。
教学目标 物理观念：能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点；会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。 物理思维：经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。 科学探究：经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 科学态度与责任：对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
教学重难点 教学重点：动滑轮、定滑轮及滑轮组的作用及特点 教学难点：：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组
教学方法 探究法、讨论法、讲授法
教学准备 多媒体课件、滑轮、铁架台、弹簧测力计、直尺、钩码、细线等
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
创设情境，导入新课 播放图片，让学生观察和欣赏下面的三幅漫画，“胖子”利用滑轮将重物吊到二楼，“瘦子”想帮忙，却把自己吊了上去。 学生活动：观察思考，讨论交流。想想为什么会出现这样的笑话？其中蕴含着什么科学道理？ 学生会带着“滑轮到底有什么作用”这一问题开始本节课的学习。 多媒体投影展示生活中常见的使用滑轮的一些画面：起重机吊臂上的滑轮、使用滑轮从 井中提水、窗帘中的滑轮、升旗中的滑轮…… 学生活动：观察思考，讨论交流。滑轮在我们的生活中应用很广泛，使用滑轮给我们的 生活带来了哪些好处和方便呢？滑轮的特点有哪些？在实际应用中如何连接滑轮？ 要想了解这些知识，需要学习本节课的内容。引出课题：滑轮。 合作探究，推进新课 学习任务一：定滑轮和动滑轮 教师活动：展示照片,提出问题 展示滑轮组图，请学生观察图片中这种机械的结构。 展示教科书中旗杆和起重机的图片，提问：下面两个滑轮在使用上有什么不同呢 【小结】 一、滑轮： 1、定滑轮：不随着物体一起移动的滑轮 2、动滑轮：随着物体一起移动的滑轮 思考：我们知道力有三要素，就是力的大小、方向和作用点。定滑轮能改变力的方向。是否能改变力的大小？动滑轮不能改变用力的方向，能否改变力的大小？下面通过实验进行探究。 请同学们结合实验，思考以下问题： 1．使用定滑轮的好处是什么？ 2．使用定滑轮可以省力吗？ 3．使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗？ 【小结】 3、定滑轮的特点：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向 演示实验：教师演示动滑轮实验 请同学们结合实验，思考以下问题： 1．使用动滑轮能改变为动力的方向吗？ 2．使用动滑轮可以省力吗？ 3．使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗？ 【小结】 4、动滑轮的特点：使用动滑轮可以省力，但费距离，且不改变力的方向 【及时反馈1】 1、小明利用如图所示的简单机械移动物体，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，已知v1F2>F3 C．F1=F2>F3 D．F1=F2=F3 【答案】D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不改变力的大小；图中物体以不同的速度滑动时，压力和接触面的粗糙程度都没变，所以摩擦力的大小不变，又因为物体A做匀速直线运动，拉A的力等于摩擦力，所以三种拉法所用拉力一样大。故ABC错误，D正确。 答案D。 2、实验室里有一些相同的长方体木块，同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相同的水平面上做匀速直线运动，如图所示，不计滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦，所用拉力分别为F1、F2和F3，则（　　） A．F1>F2=F3 B．F2F1=F3 D．F1F1=F3，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 学习任务二：滑轮组 【过渡】定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 归纳学生的发言 把定滑轮和动滑轮组装在一起，应该就可以了。 【小结】 二、滑轮组： 1、定义：定滑轮与动滑轮的组合 学生活动：绕线组成滑轮组。当把定滑轮和动滑轮组合起来，就形成了滑轮组。接下来请大家尝试利用一个定滑轮和一个动滑轮，组合连接成一个滑轮组，并探究滑轮组的规律。 要求：①连接成功时，把连接的图画出来。 ②通过实验探究两个问题：是否省力？是否省距离？用数据说明问题。 ③有多少种连接方法？ ④能否归纳出缠绕滑轮组的方法？ 【小结】 2、滑轮组的特点：n是动滑轮上绳子的段数 （1）绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h之间的关系：S= n h （2）绳子自由端移动的速度v与物体上升的速度v物之间的关系：v= n v物 （3）不计滑轮重、绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G的关系：F= n G。 【及时反馈2】 3、如图所示的四幅图中，最省力的装置是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】不计滑轮、绳重以及轮与轴间的摩擦，重物为G。 A．图中的定滑轮，不能改变力的大小，拉力 B．图中是动滑轮，能省一半的力，故 C．图中有三段绳子拉着动滑轮，则拉力 D．图中有两段绳子拉着动滑轮，则拉力 故最省力的是C，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 学习任务三：轮轴和斜面 学生活动：阅读教材83页“科学世界”：轮轴和斜面的应用 根据学生的阅读，引导学生说出日常生活中常见的轮轴：阀门、内门锁、自行车车把、板子、方向盘等。 由学生说出轮轴的组成：由轮和轴组成。 再引导学生说出常见的斜面：盘山公路、斜坡等。 斜面也是一种简单机械，而且在我们生活中的应用非常的广泛，例如盘山公路等。 回忆课堂，进行小结 结合板书，进行本节课小结，最后进行课堂检测 仔细观察，回答问题 仔细观察，回答问题 看图，思考并回答： 国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。 货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。 学生进行探究定滑轮特点的实验。根据实验现象和数据分析思考。 观察实验，分析数据 学生思考和操作后回答问题 学生思考和操作后回答问题：可以从定滑轮开始绕线，也可以从动滑轮开始绕线。一种方法可以改变拉力的方向，另一种不能。拉力的大小不同。移动的距离也不相同。 阅读课本，找到轮轴和斜面的特点 创设情景活跃课堂气氛，引入课题 通过生活中的实例，让学生分析，拉近物理与生活的关系，反映出物理是有用的 培养学生科学探究的能力。 让学生通过实验现象和数据思考和总结定滑轮的特点 对所学知识进行及时反馈，为滑轮组的学习打好基础。 画图的方法更形象，学生易于接受。 及时总结，便于学生掌握知识
课堂检测 1．如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N，则重物G和弹簧秤读数为（不考虑绳重和摩擦）（　　） A．G为18N，弹簧秤读数为10N B．G为10N，弹簧秤读数为18N C．G为20N，弹簧秤读数为18N D．G为20N，弹簧秤读数为20N 【答案】A 【详解】如图，弹簧测力计与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，因拉力F为10N，所以弹簧秤读数也为10N；物体对重力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，动滑轮的重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F =2N B．拉力F =1.5N C．绳子向上移动的距离为10cm D．绳子向上移动的距离为5cm 【答案】B 【详解】AB．动滑轮的重力不计，由动滑轮特点可知 故A错误，B正确； CD．由动滑轮特点可知 故CD错误； 故选B。 3．小怡在惠州西湖边看到如题图所示的四个画面，其中全是省力机械的一组是：（　　） A．①② B．③④ C．②④ D．①③ 【答案】B 【详解】图①所示杠杆动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；图②所示滑轮为定滑轮，不省力；图③所示滑轮为动滑轮，可以省力；图④所示是滑轮组，使用滑轮组可以省力；故B符合题意，ACD不符合题意； 故选B。
板书设计 12.2 滑轮 一、定滑轮： 1.定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。 2.特点：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 二、动滑轮： 1．定义：工作时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 2．特点：使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力的方向。 三、滑轮组： 1.定义：定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 2.特点：使用滑轮组既可以省力； 又可以改变力的方向。 总结： n为承担物重的绳子段数。
教学反思 本节课的设计中从“实物”入手，通过让学生认识生活中的滑轮，再到物理中的滑轮的分类和特点，通过探究得出两种滑轮的特点；紧接着用递进提问的方法引入了滑轮组，最终得出了滑轮组的特点。设计中适合学生的思维发展，学生掌握得更好。