4.1 简单机械 4 滑轮 教案

4.1 简单机械——滑轮
一、教学任务分析
本节课学习内容是简单机械中的滑轮。在生产生活中，有许多机械的组成部分都包含滑轮，学习本节内容以力学和杠杆的知识为基础，以生活中的实例结合学生分组实验为基本方法，引导学生探究定滑轮和动滑轮的使用方法与工作原理。
本节内容强调学生主动参与，在合作实验、交流讨论的过程中，加深对知识的理解，体验合作学习的重要性。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道滑轮
（2）理解定滑轮、动滑轮。
2、过程与方法
（1）在将定滑轮、动滑轮抽象成等臂杠杆和省力杠杆的过程中，感受建模的科学方法。
（2）经历“探究杠杆平衡的条件”过程，运用实验归纳法得出结论；在比较各种杠杆的使用特点中，感受分类的科学方法。
3、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”、“探究定滑轮、动滑轮的使用特点”等活动，提高实验能力和观察能力，养成团队协作的意识。
三、教学重点和难点
重点：定滑轮、动滑轮的使用特点。
难点：定滑轮、动滑轮的工作原理。
四、教学资源
1、学生实验器材：弹簧测力计、铁架台、线、滑轮、学习活动卡等。
2、多媒体课件。
五、教学设计思路
本设计的基本思路是：由“升旗、起重机”的录像引入滑轮，通过学生活动：组装滑轮提升重物，归纳出滑轮的两种使用方法；通过学生探究活动：利用定滑轮和动滑轮提升钩码，归纳得到定滑轮和动滑轮的使用特点；通过将滑轮演化为杠杆的课件展示，理解滑轮工作的原理。
本设计要突出的重点是：定滑轮、动滑轮的使用特点。通过学生探究活动：组装滑轮提升钩码，分别归纳出定滑轮和动滑轮的使用特点。
本设计要突破的难点是：定滑轮、动滑轮的工作原理。学生在探究得到定滑轮、动滑轮的使用特点后，引导学生将滑轮的使用特点与杠杆联系在一起，引发思考：定滑轮能否看做等臂杠杆？动滑轮能否看做省力杠杆？通过课件分别演示定滑轮、动滑轮的工作原理，帮助学生理解如何将定滑轮能否看做等臂杠杆、将动滑轮能否看做省力杠杆。
本设计力图多让学生动手动脑，激发自主学习的兴趣，感受物理知识的广泛应用。通过将滑轮抽象成杠杆，感受建模的科学方法。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
教学流程图
滑轮的
使用特点
活动Ⅲ
学生活动3、4
情景Ⅱ
课件演示1
滑轮的
工作原理
活动Ⅱ
学生活动
2
情景Ⅰ
录像1
滑轮
定滑轮
动滑轮
活动Ⅰ
学生活动1

2、教学流程图说明
情景Ⅰ 录像1
播放起重机、升旗的情景，引入滑轮。
活动Ⅰ 学生实验1
观察滑轮，得出滑轮的概念。
活动Ⅱ 学生实验2
使用铁架台、细线和一只滑轮提升钩码，学生交流后归纳出滑轮的分类——定滑轮和动滑轮。
活动Ⅲ 学生实验3、4
使用定滑轮和动滑轮提升钩码，分别用弹簧测力计测量拉力、用刻度尺测量钩码和绳子自由端上升的高度，学生交流后归纳出定滑轮和动滑轮的使用特点。
情景Ⅱ 课件演示1
播放定滑轮演变为等臂杠杆、动滑轮演变为省力杠杆的课件，引出定滑轮和动滑轮的工作原理。
七、教案示例
教学环节
教师活动
学生活动
引入
播放录像：家用简易起吊机
在乡下自家造房子的时候，会利用起吊机来搬运建材，在起吊机的顶端都装有滑轮，帮助人们去提升物体。”
“在实验桌就摆放着我们今天要认识的另一种简单机械——滑轮”
学生活动1：“请同学们仔细观察滑轮，它的外观上有什么特点？”
观察滑轮，讨论并归纳得出：滑轮是周边有槽，能绕着轴转动的小轮
定滑轮和动滑轮的使用特点
学生活动2：“请同学们利用滑轮，并结合提供给大家的实验器材，尝试模拟起吊机工作，将一定数量的钩码提升的高处”
由此引出定滑轮和动滑轮的使用方法。
交流利用滑轮提升重物的方法：（1）滑轮的轴固定在铁架台上，细线穿过滑轮一端挂重物一端用手（弹簧测力计）拉动细线提升钩码
（2）细线的一端固定在铁架台上，钩码挂在滑轮的轴上，细线穿过滑轮的那一端用手（弹簧测力计）拉动细线提升钩码
学生活动3：探究定滑轮的使用特点
（1）在弹簧测力计下挂上钩码，记录此时弹簧测力计的示数F1=_______N；
（2）将一根细线穿过定滑轮，细线的一端挂上钩码，另一端用弹簧测力计向下拉住，使钩码静止,记录此时弹簧测力计的示数F2=_______N；钩码匀速上升，记录弹簧测力计的示数F3=_______N；
归纳结论：使用定滑轮提升重物，不能省力，但可以改变用力方向
（3）改变弹簧测力计的方向，使钩码匀速上升，观察并记录弹簧测力计的示数：F1= 牛、F2= 牛、F3= 牛。
归纳结论：使用定滑轮提升重物，各个方向上力的大小相等
学生活动3：探究动滑轮的使用特点
（1）在弹簧测力计下挂上钩码，记录此时弹簧测力计的示数F1=_______N；
（2）在动滑轮下端挂上钩码，用弹簧测力计竖直向上拉住细线的一端，使钩码静止,记录此时弹簧测力计的示数F2=_______N；沿竖直方向使钩码匀速上升，记录弹簧测力计的示数F3=_______N；
结论：使用动滑轮提升重物，可以省力，不能改变用力方向（使用动滑轮沿竖直方向提升重物，可以省一半力，但不能改变用力方向）
（3）在动滑轮下端挂上钩码，拉住弹簧测力计缓慢竖直上升，记下绳子自由端上升的距离h1= 和钩码上升的距离h2= ；
结论：使用动滑轮沿竖直方向提升重物，绳自由端移动的距离是物体移动距离的2倍
定滑轮和动滑轮的工作原理
提出问题：“结合我们刚才总结的定滑轮、动滑轮的使用特点，联系我们所学习过的三类杠杆，定滑轮和动滑轮分别可以看做是哪一类杠杆？”
请同学们在学习活动卡上画一画定滑轮、动滑轮看做杠杆时的五要素（如果有不清楚的，可以立马还原滑轮的使用方法去观察，再思考画出五要素）
播放定滑轮演变为等臂杠杆的课件。定滑轮的轴是杠杆的支点，动力臂、阻力臂均等于滑轮的半径，由此得出定滑轮可以看作一个等臂杠杆。
播放动滑轮演变为省力杠杆的课件。动滑轮的动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径，动力臂是阻力臂的两倍，由此得出动滑轮可以看作一个省一半力的杠杆。
“定滑轮可以看做等臂杠杆”
“动滑轮可以看做省力杠杆”
观看课件演示，帮助理解将定滑轮视作等臂杠杆、将动滑轮视作省力杠杆
巩固
学生阅读课本P7、8页——滑轮，结合工作示意图，回顾理解滑轮。
作业布置
练习册