10.2 滑轮及其应用 导学设计

第十章　机械与人
第二节　滑轮及其应用
教
材
解
读
本节内容是在学生知道杠杆及其平衡条件，理解了力的平衡的相关知识后，对杠杆类的简单机械的拓展学习，而滑轮等知识又是以后机械效率学习的基础，起到承上启下的作用，具有较重要的地位。通过探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，经历自主探究滑轮及滑轮组的过程，体验科学探究的一般方法，激发学生探索未知世界的兴趣。
教
学
目
标
　
知识与技能
　1.认识定滑轮和动滑轮并能识别它们。2.知道定滑轮、动滑轮的作用。
　3.理解定滑轮、动滑轮的特点及实质，并能用它们解决简单的实际问题。
　4.知道滑轮组省力的特点。
过程与方法
经过探究定滑轮、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。
情感、态度
与价值观
1.关心生活、生产中有关滑轮的实际使用。2.对实践中的滑轮的工作特点具有好奇心。
　3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
重
点
难
点
重点
探究定滑轮以及动滑轮的特点、滑轮组省力情况判断。以分组实验的形式探究定、动滑轮的特点，教师一定要给学生充分的时间以完成探究过程；该探究可突出“进行实验”“分析论证”两个要素。对于滑轮组省力情况的判断，建议采用“切断法”来进行：强调从定滑轮与动滑轮中间切断，只数吊着动滑轮的绳子和从动滑轮上引出的拉绳。
难点
理解定滑轮、动滑轮是变形的杠杆。通过作图来进行，强调支点位置，并且标明动力与阻力，然后对比力臂关系得出定滑轮与动滑轮的特点。
合
作
探
究
　探究课题：比较定滑轮和动滑轮的特点。探究步骤：(1)以钩码做重物，用弹簧测力计测出两个钩码的重力G；
　(2)分别安装定滑轮和动滑轮；
　(3)匀速竖直向下拉定滑轮的弹簧测力计，移动一段距离，记下拉力F，同时用刻度尺测出钩码上升高度h和绳子移动的距离s，并完成记录表格；
　(4)匀速竖直向上拉动滑轮的弹簧测力计，移动一段距离，记下拉力F，同时用刻度尺测出钩码上升高度h和绳子移动的距离s，并完成记录表格；
　(5)改变钩码个数及弹簧测力计移动的距离，利用定滑轮、动滑轮分别再做两次实验，完成记录表格。
　分析论证：引导学生对比F与G、s与h、拉力方向与物体上升方向的关系，得出定、动滑轮的特点。
　讨论交流：(1)实验过程中为什么要匀速竖直拉动弹簧测力计？
　(2)探究定滑轮特点过程中，通常情况下，测出的拉力F>G，造成这种现象的原因是什么呢？(绳与轮间存在摩擦)
　(3)探究动滑轮特点过程中，通常情况下，测出的拉力F >，分析产生这种现象的原因？(动滑轮及绳子有重力、绳与轮之间存在摩擦)
学点1　定滑轮特点及实质
实验：如图10－2－2所示，如果钩码重力为1 N，则：
图10－2－2
(1)提升重物时弹簧测力计的读数F＝__1__ N，与钩码重力G进行比较，F__＝__(选填“>”“<”或“＝”)G；
(2)拉力的方向与钩码的运动方向__不同__(选填“相同”或“不同”)；
(3)以桌面为参照物，图中的滑轮__不是__(选填“是”或“不是”)运动的。
结论：图中滑轮在使用时，轴__固定不动__，不能__省力__，但可以改变__作用力的方向__，所以该滑轮是__定__滑轮。
分析：定滑轮可以看作是一种变形的杠杆，由图10－2－3可知，定滑轮在使用时，相当于一个__等臂__杠杆，因此拉力F和重力G的关系是：__F＝G__，即：使用定滑轮不省力。
图10－2－3
学点2　动滑轮特点及实质
实验：如图10－2－4所示，如果钩码重力为1 N，则：
图10－2－4
(1)提升重物时弹簧测力计的读数F＝__0.5__ N(不计滑轮重)，与钩码重力G进行比较，F__<__(选填“>”“<”或“＝”)G；
(2)拉力的方向与钩码的运动的方向__相同__(选填“相同”或“不同”)；
(3)以桌面为参照物，图中的滑轮__是__(选填“是”或“不是”)运动的。
结论：图中滑轮在使用时，滑轮的轴__随物体一起运动__，能__省力__，不能改变__作用力的方向__，所以该滑轮是__动__滑轮。
分析：动滑轮在使用时，同样可以看作杠杆。由图10－2－5可知，动滑轮在使用时，相当于一个__省力__杠杆，因此拉力F和重力G的关系是：__F图10－2－5