《滑轮》教学设计
一、教学任务分析
学生原有水平分析:
(1)学生已经知道了三种杠杆即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
(2)学生基本掌握了杠杆的平衡条件。
“滑轮”是初中物理力学中比较重要的一种简单机械,它是在同学们学习了杠杆后,对一些变形的杠杆的进一步认识,对生活中现象的进一步观察和应用。由于滑轮按使用情况可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组,而且学生对滑轮组的绕线及段数的判断不容易理解。为了降低坡度,分散教学难点,我们让学生始终处于问题的氛围中,去猜想、去设计实验验证,并和其他的同学交流讨论,学生在自评、互评、教师评价的热烈情境中,不知不觉加深了对知识的理解。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.认识定滑轮和动滑轮,能够识别生活和生产中常见的滑轮。
2.会根据要求使用和组装滑轮组。
3.能够根据滑轮及滑轮组的特点解决简单问题。
(二)过程与方法
1.通过观察和实验了解定滑轮和动滑轮的结构。
2.通过实验探究,了解定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点和作用。
3.通过实验探究,学习数据信息处理的方法,有初步处理信息的能力。
(三)情感、态度和价值观
1.在实验探索中,培养学生实事求是的科学态度,通过分析数据,感受收集数据信息的重要性。
2.通过了解滑轮及滑轮组的应用,初步认识科学技术对然人类社会发展的作用。
三、教学重点和难点
1、重点:探索滑轮的作用
2、难点:理解滑轮的实质,滑轮组的分析
四、教学资源
1.滑轮
、铁架台、??钩码、
细线
、(学生实验20组??、演示实验)??杠杆、弹簧秤、刻度尺、多媒体设备及课件
2.物体机械运动录像片段。
五、教学过程
(一)引入新课
请同学们想一想,日常生活中,除建筑工地外,还有哪些地方用到滑轮?或在我们的校园中有没有用滑轮的地方?
1、升国旗
2、科学漫画:请您用学过的知识解释其中的道理。观察生活实际或上网查找资料,哪些地方应用了滑轮
先请同学们观看图片,建筑工地的工人如何将重物提起,使学生对简单机械—滑轮有感性认识。再通过观察实物,了解其构造,给出滑轮定义。
(二)新课教学
同学动手尝试体会定滑轮和动滑轮的区别得到动、定滑轮的定义。
然后,放漫画让同学看到动滑轮和定滑轮在使用时作用确实不同。那么使用这两种滑轮各有什么好处?
请同学猜测可能出现结果:①省力②省距离③或﹍
结合学生讨论结果,确立研究课题。
知识点一:滑轮
【实验探究一】:首先按图(甲)或(乙)组装器材(任选一组),用弹簧秤和刻度尺分别测出力和距离,将测量结果填入表格。再通过对数据的归纳整理,得出正确结论。
?
课题:使用定(动)滑轮是否省力?或省距离?
??
以小组为单位,通过实验进行探究。
教师提出要求:??(1)实验准备??(2)方案设计
(3)实验探究
(4)实验结论
表格:提供实验需要参考的表格,让学生任选,也可自己设计。
表1??使用定滑轮提升物体
实验次数
拉力方向
拉力大小(牛)
钩码重(牛)
钩码移动的距离(厘米)
弹簧称移动距离(厘米)
1
竖直向下
?
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?
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2
斜向下
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?
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3
水平
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分析、归纳实验数据,可得结论是?????????????????????????????????。
表2??使用动滑轮提升物体
实验次数
拉力方向
拉力大小(牛)
钩码重(牛)
钩码移动的距离(厘米)
弹簧称移动距离(厘米)
1
竖直向上
?
?
?
?
2
竖直向上
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3
竖直向上
?
?
?
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?
分析、归纳实验数据,可得结论是???????????????????????????????????。
实验结论:
分析用哪种方法更省力?为什么呢?(师生一起分析定滑轮的五要素)动滑轮实质上是一个什么杠杆呢?
定滑轮实质上是一个动力臂与阻力臂相等的杠杆。根据杠杆平衡条件,使用动滑轮不能省力。
板书:定滑轮:实质是个等臂杠杆。
分析用哪种方法更省力?为什么呢?(师生一起分析动滑轮的五要素)动滑轮实质上是一个什么杠杆呢?
动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂的二倍的杠杆。根据杠杆平衡条件,使用动滑轮能省一半力。
板书:动滑轮——实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
(多媒体课件演示:用杠杆平衡条件解释滑轮的实质)
知识点二:滑轮组
定滑轮的好处是可以改变动力的方向,动滑轮的好处是可以省一半力。如果既想省力又想改变动力的方向,怎么办呢?把定滑轮和动滑轮组合在一起。我们把定滑轮和动滑轮组合在一起,称它们为滑轮组。
【实验探究二】:实验装置如图所示
(教师演示实验)
(边做边说)(刚绕完1个动滑轮时)此时绳子上的拉力与物重G什么关系?(动滑轮重忽略不计)等于(又绕完1个定滑轮后)此时拉力的大小发生变化了吗?不变,仍然,?。
可见,在使用滑轮组时,承担动滑轮的绳子有几根,绳子上的拉力就是总重的几分之一。
问:使用滑轮组可以省力,能省距离吗?
不能。拉力是物重的几分之一,拉力所通过的距离就是物体所通过的距离的几倍。
【实验探究三】:实验装置如图所示(滑轮组旁立着一个直尺)。请学生观察钩码上升1个格时,绳子的自由端下降了几个格。以此验证学生的推论。
实验结论:
(板书)滑轮组
: ,?
(其中——绳子的段数,——物重?,
——物体移动的距离,——拉力,——拉力移动的距离)
六、总结