10.2 滑轮及其应用 教案+当堂达标

第二节 滑轮及其应用
设计说明
本节包括：定滑轮、动滑轮和滑轮组及其组装。在讲解定滑轮和动滑轮时，首先通过实验探究的方法，探究定滑轮和动滑轮在使用过程中力的大小与方向的规律，然后再引导学生应用杠杆平衡的条件，进行分析论证实验探究的结论。接着引导学生对滑轮组进行实验探究，让他们去寻找提重物所用的拉力与承担物重的绳子股数的关系。最后通过几种升降机械介绍，让学生知道复杂的机械中有许多部件是由杠杆和滑轮等简单机械组成的。
教学目标
【知识与技能】
1.认识定滑轮、动滑轮，能识别生产、生活中常见的滑轮。
2.通过观察和实验探究了解定滑轮和动滑轮的结构、工作原理及特点。
3.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。
【过程与方法】
1.经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论。
2.通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建模的科学方法。
【情感、态度与价值观】
1.通过了解滑轮与生产、生活的密切联系，体验到生活中处处存在物理。
2.通过“合作使用滑轮提升钩码”等活动，养成善于观察、勤于思考、乐于探究精神、团队协作的良好习惯。
重点难点
教学重点
在科学探究过程中理解定滑轮、动滑轮的使用方法和工作特点。
教学难点
1.学生自主探究动滑轮的使用方法。
2.理解动滑轮的实质及工作特点。
教学方法
探究法：通过分组实践探究，使学生体会到物理来自于实验，通过实验，提高学生的动手能力和协作能力。
教具、学具
多媒体课件，铁架台、滑轮两个、长细绳、钩码、弹簧测力计、米尺、滑轮组两个。
授课时数
1课时
教学过程
导入新课
师：向学生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。
教师边出示滑轮边讲述：前面我们学习了杠杆的有关知识，本节课我们一起学习有关滑轮的知识。请同学们拿起你面前的滑轮观察它的结构。
讲授新课
一、认识定滑轮
展示滑轮介绍滑轮的构造：
滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。
学生活动1：认识定滑轮
钩码重G/N
拉力F1/N
拉力F2/N
拉力F3/N
物体上升距离h/m
绳端（拉力作用点）移动距离s/m
学生通过实验得出的结论是：使用定滑轮不省力，但可以改变施力的方向。
学生探究：应用杠杆的平衡条件，说说使用定滑轮不省力的道理。
学生分析后，教师归纳：
定滑轮的实质是：等臂杠杆，既不省力，也不省距离。
F=G物
s=h
二、认识动滑轮
钩码重G/N
拉力F/N
物体上升距离h/m
绳端（拉力作用点）移动距离s/m
大小
方向
学生实验，教师引导学生得出结论：
1.轴随物体一起运动。
2.使用动滑轮能省一半力。
3.不能改变施力的方向。
学生探究：应用杠杆的平衡条件，说说使用动滑轮省一半力的道理。
学生分析后，教师归纳：
动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂两倍的杠杆，所以使用动滑轮能省一半力。
F=G物+ G动2
s=2h
三、滑轮组
1.漫画中的物理道理，你能帮帮他吗？
使用定滑轮不省力但能改变施力的方向，使用起来方便，使用动滑轮能省力，但不能改变施力的方向，许多情况下使用起来不方便，能不能将动滑轮和定滑轮组合起来使用呢？
2.滑轮组：
用动滑轮和定滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组，它既可省力又可改变施力的方向。
绕线
方式
钩码重G/N
拉力F/N
物体上升距离h/m
绳端（拉力作用点）移动距离s/m
大小
方向
（a）
（b）
①引导学生绕线，各种情况均可。
②引导学生探究滑轮组的省力情况与费距离情况。
③结论：滑轮组用几股绳子吊起物体，将物体提升所用的力就是物重的几分之一。
F=G物+ G动n
使用滑轮组提升物体时，物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s的关系是s=nh。
3.滑轮组的绕线方式
n=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5
4.滑轮组的绕线方法
①“奇动、偶定”原则：对同一滑轮组，若绳子起点在动滑轮上，则有奇数段绳子承担物重；若绳子起点在定滑轮上，则有偶数段绳子承担物重。
②“由内到外”绕线原则：绕线时，每个轮槽只能绕过一根绳子，并且由内到外依次绕，画图时线要用刻度尺画直线。
课堂小结
一、认识定滑轮
1.定义：使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮。
2.特点：可以改变施力的方向，但不能省力。
3.实质：是一个等臂杠杆。
二、认识动滑轮
1.定义：使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起运动的滑轮。
2.特点：可以省力，但不能改变施力的方向。
3.实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
三、滑轮组
1.定义：动滑轮和定滑轮组合在一起的装置。
2.特点：可以省力，也可以改变施力的方向。
3.公式：F=G物+ G动n；s=nh。
4.滑轮组的绕线原则
（1）“奇动、偶定”原则；
（2）“由内到外”绕线原则。
当堂达标
1.用下列方法匀速提升同一重物，若不计绳子、滑轮的重力及摩擦，其中最省力的是（ ）

A B C D
答案：C
2.使用滑轮组肯定做不到的是（　　）
A．既省力又改变用力的方向
B．既省力又省距离
C．省力，但没有改变用力的方向
D．以上三种情况都有可能
答案：B
2.如图所示，用20 N的拉力向上拉动绳子，使重为50 N的物体5 s内匀速升高5 m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是（ ）
A．绳子自由端拉的距离为15m
B．动滑轮重为10N
C．物体上升的速度为1m/s
D．绳子自由端拉动的速度为6m/s
答案：D
4.如图，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200 N的物体，水平拉力F 的大小为20 N。若不计绳子与滑轮组之间的摩擦，则物体受到的摩擦力大小为（ ）
A．10 N B．40 N C．100 N D．400 N
答案：B
5.滑轮实质上是变形的杠杆，系在旗杆的上端，升旗用的滑轮是______滑轮，能改变施力的方向；装在起重机上，与重物一起运动的滑轮是_______滑轮，能____________。
答案：定 动 省力
6.如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为_______滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为_______N，拉力移动的距离为_______m。
答案：动 200 0.4
7.请按题目要求作答。如图所示，人利用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。
答案：如图所示
8.如图所示，三个滑轮组成滑轮组，请用笔画线在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕线方法。
答案：如图所示
板书设计
第二节 滑轮及其应用
一、定滑轮
1.定义：使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮。
2.特点：可以改变施力的方向，但不能省力。
3.实质：是一个等臂杠杆。
二、动滑轮
1.定义：使用滑轮时，滑轮的轴随物体一起运动的滑轮。
2.特点：可以省力，但不能改变施力的方向。
3.实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
三、滑轮组
1.定义：动滑轮和定滑轮组合在一起的装置。
2.特点：可以省力，也可以改变施力的方向。
3.公式：F=G物+ G动n；s=nh。
4.滑轮组的绕线原则：
（1）“奇动、偶定”原则；
（2）“由内到外”绕线原则。
教学反思