第一篇:滑輪教學設(shè)計
滑輪教學設(shè)計
教學目標
1.知識與技能:
使學生借助已有知識:理解滑輪的原理,知道滑輪的作用。2.過程與方法: 由問題的提出、猜測、經(jīng)過實驗探究,使學生親身經(jīng)歷物理問題的研究過程。3.情感、態(tài)度與價值觀:
體驗科學探究的樂趣,學習科學的探究方法,從而領(lǐng)悟科學的思想和精神,培養(yǎng)抽象思維和論證問題的能力。通過對實驗數(shù)據(jù)的收集,培養(yǎng)嚴肅認真的操作態(tài)度及科學分析實驗數(shù)據(jù)的能力。
教學重點
定滑輪、動滑輪的作用。教學方法
采用實驗探究、討論歸納的方法。
實驗儀器:定滑輪、動滑輪、繩子、鉤碼、彈簧測力計 教學過程
一、復習提問
1.杠桿有哪三種?各有什么特點?舉例說明。
2.剪鐵用的剪刀和鑷子是省力杠桿還是費力杠桿? 學生回答。教師出示實物并進行演示,并畫出這兩個杠桿的示意圖。要求學生正確畫出它們的力臂,講清道理,說明結(jié)論。
剪鐵用剪刀和鑷子兩杠桿示意圖如圖所示 畫出力臂。
二、新課引入
教師先舉一個滑輪的實例,再要求學生舉滑輪的例子,根據(jù)使用時滑輪的不同情況進行分類(即按定滑輪和動滑輪分類)。學生舉例。
提問它們的特點是什么,由此給出定義:滑輪是一個周邊有槽、并可以繞軸轉(zhuǎn)動的輪子。教師給出滑輪的分類。
滑輪有兩種:定滑輪和動滑輪。使用時滑輪的位置固定不變的叫做定滑輪,使用時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動的叫做動滑輪。
1.定滑輪
觀察定滑輪。定滑輪工作時,它的軸固定不動。舉例:如旗桿頂部的裝置為定滑輪。(2)提問:使用定滑輪有什么特點?
觀察定滑輪工作的狀態(tài),軸是固定不動的。演示實驗:
①稱量鉤碼的重力;
②演示如圖所示的實驗,勻速拉動彈簧測力計,物體上升,拉力的方向改變,但彈簧測力計的示數(shù)不變,特點是G=F。使用定滑輪吊起物體時,可以改變力的作用方向,達到操作方便的目的。
觀察實驗:
學生通過教師的演示得出使用定滑輪可以改變力的作用方向,定滑輪不能省力。提問:使用定滑輪不能省力,那么能否省距離?能否省功? 學生思考
按照下圖進行演示。使學生清楚地看到:“動力作用點移動的距離s與物體上升高度h相等,使用定滑輪不能省力,也不能省距離。”由此得出使用定滑輪不能省功。
觀察實驗,得出結(jié)論:
①動力作用點移動的距離s與物體上升高度h相等,使用定滑輪不能省力,也不能省距離。
②由W=Fs得出W與提升物體所需的功Gh相等,使用定滑輪不能省功。2.動滑輪
(1)教師邊講邊演示動滑輪提升重物。
要求學生討論分析,此時提起重物使用的滑輪與剛才演示實驗使用的定滑輪有何不同點?
教師在學生討論后小結(jié):動滑輪工作時,軸和重物一起移動。另外用力方向也不同,用定滑輪時拉力方向是向下的,使用動滑輪提升重物時拉力的方向是向上的。
(2)提問:使用動滑輪有什么好處?動滑輪中繩的拉力和做功情況怎樣? 學生討論。
(3)組織學生實驗,按課本實驗探究,參照下圖進行實驗。
由于研究定滑輪時教師已演示過實驗,學生可以自己設(shè)計出實驗步驟。
說明:重物用2個鉤碼表示,有利于分析數(shù)據(jù)。用彈簧秤測出鉤碼重。讀取彈簧秤的示數(shù)時,跨過動滑輪的兩條繩要豎直、平行。
學生實驗,教師巡回指導。
實驗:兩人一組,自行設(shè)計實驗步驟及表格記錄數(shù)據(jù)。按左圖所示進行實驗。
觀測彈簧測力計的示數(shù)F1和F2及鉤碼升高的高度H和手拉彈簧測力計拉起的高度s。學生實驗完畢后,教師請幾組學生分別將自己的一組數(shù)據(jù)填到教材中的表格中,分析學生數(shù)據(jù)。
(4)總結(jié):
使用動滑輪提升鉤碼,彈簧秤的示數(shù)約是鉤碼重的二分之一。兩根繩子吊著重物和滑輪,這兩根繩子的力之和約等于鉤碼的重力,符合平衡力的原理。動力作用點移動的距離s是物體上升高度H的2倍。使用動滑輪不能省功。通過數(shù)據(jù)分析得出:
⑴使用動滑輪提升鉤碼,彈簧秤的示數(shù)約是鉤碼重的二分之一。⑵動力作用點移動的距離s是物體上升高度H的2倍。而使用動滑輪雖不能改變力的方向,但可以省一半力。使用動滑輪不能省功。
三、課堂小結(jié)
認識定滑輪、動滑輪。
四、課堂練習
課后“動手動腦學物理”的練習
五、教后反思
第二篇:《滑輪》教學設(shè)計
《滑輪》教學設(shè)計
教師:趙方印
【教學目標】
科學概念:知道定滑輪固定在一個地方,不能隨著物體的移動而移動。知道動滑輪不固定,可以隨著重物的移動而移動。了解定滑輪和動滑輪的作用不相同。
過程與方法:通過自行設(shè)計實驗方案來研究定滑輪是否省力、定滑輪和動滑輪的不同作用。
【教學重點】認識滑輪的工作原理。【教學難點】通過實驗來認識其工作原理。
【教學準備】鐵架臺、滑輪、鉤碼、線、測力計、實驗計劃表 【教學過程】
一、激趣導入新課
1、播放學校早晨升國旗的過程,并提問:“升旗的時候,我們的隊員是往下拉繩子,為什么國旗就往上升上去了呢?”(學生回答:因為旗桿頂部有一個輪子)
2、概念引入:像旗桿頂部的滑輪那樣,固定在一個位置轉(zhuǎn)動而不移動的滑輪叫做定滑輪
二、探究定滑輪的作用 1通過實驗來證明定滑輪不省力
提出疑問:既然定滑輪不省力為啥人們還有定滑輪為我們工作呢 大膽猜想:定滑輪雖然不省力,是不是它還有別的作用呢,2.通過升旗儀式,我們可以看出,有了定滑輪我們就可以輕松的向下拉動繩子,紅旗就會向上升起,這說明定滑輪可以改變我們有力的方向,這也可以大大方便了我們的工作。總結(jié):定滑輪 不省力,但可以改變力的方向
三、探究動滑輪的作用
有的同學會問,固定不動的滑輪叫定滑輪,那是不是有會移動的滑輪呢?
同學們想法很好,生活和生產(chǎn)中真的有會移動的滑輪,那叫動滑輪 概念:動滑輪就是可以隨物體一起一移動的滑輪 那么動滑輪有什么作用呢
1在提升重物時,我們需要向什么方向用力?這說明定滑輪能否改變用力方向?
動滑輪不能改變力的方向
2用測力計研究動滑輪是否具有省力作用 動滑輪可以省力
總結(jié):動滑輪 雖然不能改變力的方向,但可以省力
四、滑輪組
我們在生產(chǎn)生活中,人們既想省力又想改變力的方向,那么人們就把動滑輪和定滑輪巧妙的結(jié)合在一起,就組成了滑輪組。滑輪組既有動滑輪的優(yōu)點也有定滑輪的優(yōu)點,也就是滑輪組既可以改變力的方向也可以省力。大大方便了我們的生產(chǎn)和生活,給人們帶來了極大的好處
五、本節(jié)課總結(jié):定滑輪,動滑輪,滑輪組
第三篇:滑輪教學設(shè)計
沭陽如東實驗學校初三年級物理教學設(shè)計
第十一章第二節(jié) 滑輪
主備人:薛葉林 審核人:孫玉梅 日期:2014-8-20 教學目標:
1、通過觀察和實驗,了解滑輪的結(jié)構(gòu),能區(qū)別定滑輪和動滑輪
2、理解滑輪的工作原理,會用這一原理進行簡單的計算
3、能識別生活和生產(chǎn)中常見的滑輪
4、經(jīng)歷實驗探究過程,了解使用定滑輪和動滑輪的特點:定滑輪不省力,但能改變力的方向,動滑輪省力但不能改變力的方向 教學重點;定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)和特點
教學難點;理解滑輪的工作原理,會用這一原理進行簡單的計算 教學內(nèi)容:
一、自主預習: 知識回顧 1滑輪的分類
按照使用過程中滑輪的軸的位置是否改變,可分為定滑輪和動滑輪。
二、合作探究:
1、探究定滑輪特點
引導學生觀察:如圖11-8所示,甲圖是一個等臂杠桿的示意圖。現(xiàn)在把等臂杠桿進行如下的等效變換:先把直棒加寬變形成一個圓輪,支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂均保持不變(圖乙),再把圓輪的邊緣挖一個槽,這就變成了一個滑輪,最后把它固定使用就成了定滑輪(圖丙)。
提問:通過觀察你發(fā)現(xiàn)定滑輪有何特點?學生討論后總結(jié)板書:
定滑輪的特點:
(1)定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿,使用它既不省力也不省距離,但改變了用力方向,使工作更方便。(2)它是固定的,不能隨物體一起移動
二、探究動滑輪的奧秘
師:定滑輪經(jīng)過人們長期的使用,感覺特方便,后來又發(fā)現(xiàn)只要將定滑輪不固定,將物體和滑輪連在一起移動會省一半的力!為什么呢?下面我們一起來研究一下,出示動滑輪的有關(guān)圖片:
引導學生觀察思考:甲圖中將要移動的物體現(xiàn)在由繞在滑輪上的左、右兩段繩子牽拉著,可見,使用動滑輪可以小一半力。從圖乙可知,動滑輪隨時繞懸繩與滑輪的接觸點轉(zhuǎn)動,此點即為動滑輪的支點。再將動滑輪加工壓縮變形成一根直棒,支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂均保持不變(圖丙),這樣動滑輪就成了變形的杠桿(圖丁)。若拉線都是平行的時候,動力臂為輪的直徑,阻力的二分之一,即使用動滑輪可省一半力。
提問:通過觀察你發(fā)現(xiàn)動滑輪有何特點? 學生討論后總結(jié)板書:
動滑輪的特點:
(1)動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用時可省一半力,但要多移動一倍距離。
(2)動滑輪隨著物體一起移動。
三、滑輪組
問:如果既想省力又想改變動力的方向,怎么辦呢?
我們把定滑輪和動滑輪組合在一起,稱它們?yōu)榛喗M.
1、滑輪組的特點:定滑輪的好處是可以改變動力的方向,動滑輪的好處是可以省一半力.
2、滑輪組的組裝:使用滑輪組省力的多少由滑輪的組合形式和繩方法共同決定,對于由一根繩子的滑輪組,其平衡時動力(F1)與阻力(F2)之間的關(guān)系是F1= F2/n其中為承擔生物和動滑輪總重的繩子股數(shù)。確定滑輪組承擔生物的繩子的股數(shù),及滑輪組省力情況,關(guān)鍵是確定股數(shù)的數(shù)值。
3、設(shè)吊起動滑輪的繩子的股數(shù)為n,則關(guān)系式: S=nh
V繩=nV物
不計繩重、摩擦 1不計動滑輪重時:F= 1/n G 2考慮動滑輪重時F= 1/n(G + G動)
使用滑輪組的時候,滑輪組用_幾股繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一.(忽略了滑輪與軸之間的摩擦以及滑輪自重等因素)
四、課堂小結(jié)
五、檢測反饋
1、學校升國旗的旗桿頂上有一個滑輪,升旗時往下拉動繩子,國旗就會上升。對折合滑輪的說法,正確的是()
A.這是一個動滑輪,可省力 B.這是一個定滑輪,可省力
C.這是一個動滑輪,可改變力的方向 D.這是一個定滑輪,可改變力的方向
2、如圖所示,物體A重20N,滑輪重1N,繩重不計,彈簧秤示數(shù)為25N,則物體B的重為_________N。
3、如圖,滑輪B是一個 滑輪,如果物體在水平面上做勻速直線運動,拉力F=10N,則物體A受到的摩擦力的大小是
教學反思:
第四篇:《滑輪》教學設(shè)計
《滑輪》教學設(shè)計
一、教學目標
(一)知識與技能
1.能識別定滑輪和動滑輪,了解定滑輪和動滑輪的特點。2.能根據(jù)實際需要選擇合適的滑輪解決實際問題。
3.會安裝滑輪組,并能根據(jù)安裝情況分析施加的拉力與物重的關(guān)系。
(二)過程與方法
1.經(jīng)歷探究定滑輪和動滑輪工作特點的過程,進一步掌握用觀察和對比來研究問題的方法。
2.經(jīng)歷組裝滑輪組的過程,學會按要求組裝滑輪組的方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.對實際中的滑輪的工作特點具有好奇心,關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪的實際應用。
2.具有對現(xiàn)實生活中簡單機械的應用是否合理進行評價的意識,具有利用簡單機械改善勞動條件的愿望。
3.通過了解簡單機械的應用,初步認識科學技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。
二、教學重難點
重點:研究定滑輪、動滑輪的特點。
難點:判斷滑輪組的省力情況,會根據(jù)實際要求組裝簡單的滑輪組。
【鞏固復習】
教師引導學生復習上一課時內(nèi)容,并講解學生所做的課后作業(yè),加強學生對知識的鞏固.【新課引入】
師 同學們,我們在前面學習了杠桿,知道了杠桿的分類和特點.現(xiàn)實生活中我們還應用了其他簡單機械.如我們每周一升國旗,升旗手用力向下拉繩子,我們會看到國旗緩緩上升;工人在動滑輪的幫助下,居然用50N的力提起重95N的物體,你知道這些是應用了什么嗎? 生思考、討論.教師對學生的回答先不急于解答.師 你們知道定滑輪和動滑輪有什么特點嗎?它們是如何工作的呢?我們學習了本課知識后,你就會明白了.【進行新課】
認識定滑輪和動滑輪
師 好,請大家先看教材P81頁圖12.2-1漫畫,并提出問題:為什么大人能將重物吊到二樓,孩子卻被重物吊了起來? 生思考、發(fā)表看法.教師展示一架定滑輪、動滑輪裝置,并利用它們分別提起鉤碼,對滑輪的構(gòu)造簡單介紹.引導學生注意觀察它們在工作過程中有什么不同?
生:定滑輪工作時,軸不動,輪轉(zhuǎn)動;動滑輪工作時,軸隨著物體一起上或下運動.師 回答正確.好,下面請大家分組探究定滑輪、動滑輪的特點.學生分組進行實驗探究(可參照教材P82頁《實驗》).教師參與實驗指導,這樣便于降低學生實驗難度.設(shè)計表格(供參考)
學生記錄數(shù)據(jù),進行分析,得出結(jié)論.教師用多媒體播放課件“定滑輪和動滑輪的特點和實質(zhì)”,并講解.定滑輪和動滑輪的特點和實質(zhì)(多媒體課件)
(1)定滑輪是一個等臂杠桿.圖甲中所示定滑輪兩邊的力與輪相切,中心軸為杠桿的支點,輪的直徑可以看做是一根硬棒,動力和阻力作用在直徑的兩端,動力臂等于阻力臂.注意:用定滑輪提升重物時,動力移動的距離等于重物升高的高度.(2)動滑輪是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿.如圖乙所示,動滑輪由于一邊懸于固定點,重物的重力作用線通過滑輪中心軸,滑輪的“支點”位于固定邊與輪相切的地方.過“支點”的輪的直徑相當于杠桿,重物的重力為作用在杠桿上的阻力,人施加的力為動力,因此動力臂是直徑,阻力臂是半徑,動力臂是阻力臂的二倍.板書: 定滑輪
定義:使用時,軸固定不動的滑輪 實質(zhì):等臂杠桿
特點:不能省力,但可以改變動力的方向 動滑輪
定義:工作時,軸隨物體一起運動的滑輪 實質(zhì):動力臂為阻力臂2倍的杠桿 特點:能省力,但要多移動距離
師 請同學結(jié)合剛才探究的結(jié)論,聯(lián)系實際事例,說說在什么情況下使用定滑輪?什么情況下使用動滑輪?
學生回答:①需要改變用力的方向時,使用定滑輪,如站在地面上升旗的裝置.②需要省力,用較小的力提起較重的物體時,使用動滑輪,如建筑工地上吊起建筑材料的裝置.例題1(用多媒體展示)一輛汽車不小心陷進了泥潭中,按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪,均可將汽車從泥潭中拉出.如果汽車的動力比阻力小800N,則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為_____N,乙圖中人拉動汽車的拉力至少為_____N,其中比較省力的是_____圖.(繩與滑輪間的摩擦不計)
解析:圖甲是定滑輪,圖乙是動滑輪.由于定滑輪不省力,動滑輪省力.根據(jù)題目的已知條件,必須給汽車提供至少800N的拉力,因此,如果利用甲圖,則人必須至少施加800N的力才能把汽車拖出泥潭.如果使用乙圖,人只需提供400N的拉力即可拖出汽車.由此可見,乙圖更省力.答案:800
400
乙
定滑輪和動滑輪的綜合運用
教師引導學生思考:定滑輪可以任意改變力的方向;那么動滑輪是否能在任何時候都可以省一半的力?
學生猜想:這是肯定的,因為動滑輪是動力臂為阻力臂2倍的杠桿.教師出示以下例題,幫助學生糾正錯誤觀點.例題2(用多媒體展示)如圖所示,某同學用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體.不計摩擦,則該同學所用拉力F的可能值是()
A.20N
B.25N
C.30N
D.35N 解析:利用動滑輪提升物體時能省一半的力是有條件的,那就是自由端拉力的方向應與阻力方向相反,且在一條直線上,從圖示裝置看,力F的大小要大于動滑輪與重物總重的一半,答案為D.答案:D
知識點3 滑輪組
師 我們知道使用定滑輪可以改變力的方向,使用動滑輪可以省力,那能否把二者的優(yōu)點都利用起來,組合在一起構(gòu)成一個新機械呢?
生討論、交流.師 請同學們按你們的設(shè)想,將剛才的一個定滑輪、一個動滑輪組合起來,看哪一組做的又好又快,并且進行實驗,來驗證是否既省力,又可以改變力的方向.學生分組實驗進行探究,教師巡視指導.學生完成實驗,交流實驗結(jié)論.師 像這樣把定滑輪和動滑輪組合在一起就是滑輪組,當用滑輪組提升重物時拉力與物重之間有何關(guān)系?請大家分組進行實驗探究,找出其關(guān)系.教師參與實驗指導,并在黑板上畫出甲、乙兩組不同的滑輪組,并演示組裝,然后請一名學生上臺用甲、乙兩個滑輪組將同一個鉤碼提起來.要求學生注意觀察、記錄彈簧測力計的示數(shù),并說說甲、乙兩個滑輪組中動滑輪的繞線方法有何不同.師 兩次示數(shù)不同的原因是什么?
學生觀察、討論后回答:承擔鉤碼的繩子段數(shù)不同.師 你能數(shù)出有幾段繩子吊著鉤碼嗎?
學生觀察、討論后進行回答:甲有2段,乙有3段.教師進一步引導學生總結(jié)數(shù)繩子段數(shù)的方法:數(shù)繞在動滑輪上和固定在動滑輪上的繩子段數(shù).有幾段繩子吊著物體,拉力就是鉤碼重的幾分之一.但是在實際情況中動滑輪的重力不能忽略,所以在實驗中得出的拉力并不是鉤碼重的幾分之一,而是稍大于這個值.教師在黑板上畫出股數(shù)分別是2、3、4、5的滑輪組的繞法圖,如圖所示,讓學生數(shù)數(shù)是幾段繩子吊著物體,判斷滑輪組的省力情況.(讓學生體會相同數(shù)目的滑輪采用不同的繞線方式,承擔重物的繩子段數(shù)不同,導致省力多少不同.)
教師讓學生觀察四個不同的繞法圖,引導學生找出其中的規(guī)律,得出關(guān)于繩子繞法的結(jié)論:奇動偶定(繩子的固定端在動滑輪上,則為奇數(shù)段繩子;繩子的固定端在定滑輪上,則為偶數(shù)段繩子),并且進一步總結(jié)出繩子自由端拉力移動距離s和物體移動距離h之間的關(guān)系:s=nh.教師用多媒體播放課件“滑輪組的組裝”,并講解.滑輪組的組裝(多媒體課件)
組裝滑輪組需要解決三個方面的問題:
(1)確定承擔物重的繩子段數(shù).由滑輪組的省力情況F?1G或nG?G動1GF?(G?G動),可得承擔物重的繩子段數(shù)n?或n?,n應取整數(shù),且nFF要采用進位法.也可以根據(jù)繩子自由端移動距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系確定,即n?s.h(2)確定滑輪個數(shù).當承擔物重的繩子段數(shù)n為偶數(shù)時,按照每個動滑輪有
n2段繩子承擔,則動滑輪個數(shù)為n/2,定滑輪個數(shù)為?1,即比動滑輪少1個,2若要改變力的方向,則需要再加一個定滑輪,這時動滑輪和定滑輪個數(shù)相等.當n為奇數(shù)時,如不需要改變力的方向,則動滑輪和定滑輪個數(shù)相等,均為若要改變力的方向,則需要再加1個定滑輪,即動滑輪個數(shù)為數(shù)為
n?1;2n?1,定滑輪個2n?1.滑輪組中動滑輪和定滑輪的個數(shù)可按“一動配一定,偶數(shù)減一定,變向2加一定”的方法確定.(3)確定繩子的起點.當承擔物重的繩子股數(shù)n為偶數(shù)時,繩子的起點在定滑輪上;當承擔物重的繩子段數(shù)n為奇數(shù)時,繩子的起點在動滑輪上.即按“奇動偶定”的方法確定.例題1(用多媒體展示)同一物體沿相同水平地面做勻速移動,如圖所示,拉力分別為F甲、F乙、F丙,不計滑輪與輕繩間的摩擦,比較它們的大小,則()
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲=F乙>F丙
解析:甲圖為一個定滑輪,因為定滑輪不省力,故拉力大小等于阻力f,即F甲=f;圖乙是動滑輪,省一半的力,故拉力F乙=1/2f;圖丙由一定滑輪和一個動滑輪組成,有三段繩子承擔,故拉力F丙=1/3f.綜上所述,符合題意的是B項.答案:B 例題2(用多媒體展示)電氣化鐵路的高壓輸電線,無論嚴冬還是盛夏都要繃直,才能使高壓線與列車的電極接觸良好,這就必須對高壓線施加恒定的拉力.為此,工程師設(shè)計了如圖所示的恒定拉力系統(tǒng),其簡化原理圖如圖所示.實際測量得到每個水泥塊的體積為1.5×10-2m3,共懸掛20個水泥塊.已知水泥塊的密度為2.6×103kg/m3,g取10N/kg.(1)請指出圖中的動滑輪、定滑輪;(2)每個水泥塊的重力是多少?(3)滑輪組對高壓線的拉力是多大? 解:(1)圖中C是動滑輪,A、B是定滑輪.(2)每個水泥塊質(zhì)量m1=ρV=2.6×103kg/m3×1.5×10-2m3=39kg.每個水泥塊的重量為G1=m1g=39kg×10N/kg=390N.(3)水泥塊對鋼絲繩的拉力為F1=20G1=20×390N=7.8×103N.由圖可知,動滑輪由3段繩子承擔,所以滑輪組對高壓輸電線的拉力為F2=3F1=3×7.8×103N=2.34×104N.師 我們通過學習杠桿,知道有的杠桿省力,有的杠桿省距離,定滑輪不省力,動滑輪省一半的力,但要費二倍的距離.大家思考,有沒有一種機械既省力,又省距離呢?
生思考、交流、討論:省力的機械就必定費距離,省距離的機械必定費力,沒有一種機械既省力又省距離.知識點4 輪軸和斜面 1.輪軸
師 同學們通過閱讀教材P83頁《科學世界》及圖12.2-5中實例,歸納它們的共同特征,總結(jié)出輪軸的概念.生1:由一個軸和一個大輪組成,并能繞共同的軸線轉(zhuǎn)動的簡單機械叫輪軸.生2:輪軸上中間靠近轉(zhuǎn)動軸線半徑較小的是軸,離軸線較遠半徑較大的是輪.生3:動力一般是作用在輪上,阻力作用在軸上,因此,輪軸是省力機械.教師引導學生分析:輪軸也相當于一個杠桿.(如圖)輪和軸的中心O點是支點,作用在輪上的力F1是動力,作用在軸上的力F2為阻力,輪半徑為R,軸半徑為r,由杠桿平衡條件可知F1R=F2r,R>r,F(xiàn)1<F2,所以輪軸省力.板書:輪軸:由一個軸和一個大輪組成能繞共同的軸線轉(zhuǎn)動的簡單機械,實質(zhì)是一個可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿,使用輪軸可以省力.注意:輪軸使用時,當輪半徑是軸半徑的n倍時,在不計摩擦情況下,作用在輪上的力的大小為作用在軸上的力的大小的n分之一.師 輪軸在生活中的應用也有很多,你發(fā)現(xiàn)周圍還有哪些物體是輪軸? 生1:用螺絲刀擰螺絲時,手抓的木柄較粗的部分是輪,金屬桿部分較細的是軸,因此螺絲刀擰螺絲是輪軸.生2:拖拉機或汽車用人工發(fā)動時使用的搖把也是一個輪軸.生3:電視中見過以前農(nóng)村常用的轆轤也是輪軸.生4:卷揚機的搖桿也是輪軸.2.斜面
師 了解了輪軸,再來討論斜面為什么也是簡單機械,這種簡單機械對我們有什么用呢?請同學們想想騎自行車上坡直線行駛和彎曲行駛時的情景,然后按教材P84頁圖12-2-6的模擬實驗做一做.(學生操作、討論,然后交流)
生1:使用斜面看起來是費了距離,但是省了力,如果從山下直通山頂需要很大的力,不容易爬下去,而沿著彎彎曲曲的盤山公路行走就可以用較小的力爬上山頂.生2:我們常見的螺絲釘就可以認為是一種斜面.板書:斜面:是一個費了距離但能省力的簡單機械.注意:斜面長是斜面高度的n倍時,在不計摩擦的情況下,所用的推力為物重的n分之一.師 斜面在生活和生產(chǎn)中也有許多的應用,希望同學們留心觀察,做生活的有心人.例題3 人們在生產(chǎn)勞動的過程中表現(xiàn)出了非凡的創(chuàng)造性和聰明才智.如圖甲是使用扳手擰螺母,它其實是一個_____,當作用在手柄上的力為F1時,則擰開螺母的力F2_____F1(選填“>”、“=”或“<”).如圖乙是工人師傅將貨物搬運到車上的情形,工人師傅這么做利用的科學知識是_______________________.解析:圖甲中的扳手可以看成是一個輪軸,當動力作用在輪上時可以省力,即在手柄處用一個較小的力可以在螺母處產(chǎn)生一個較大的力.圖乙中的裝置是一個斜面,使用它可以省力.答案:輪軸
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斜面省力 課后作業(yè)
完成本課時對應練習.
第五篇:《滑輪及其應用》教學設(shè)計
《滑輪及其應用》教學設(shè)計
一、概述
· “滑輪及其應用”是《義務教育課程標準試驗教科書●物理》(上海科學技術(shù)出版社)八年級物理第十章第二節(jié);
·“滑輪及其應用”是初中物理“機械與人”一章的內(nèi)容,教材的目的在于怎樣讓學生通過具體的實例和親自實驗來總結(jié)歸納出各滑輪的特點,所需課時為1節(jié);
·本節(jié)課是在學生學習了杠桿的平衡條件的基礎(chǔ)上對滑輪的學習。本節(jié)的實驗可以激發(fā)學生的學習興趣。由于滑輪在生產(chǎn)生活中應用十分廣泛,所以通過本節(jié)課的學習還可大大提高學生應用物理知識解決實際問題的能力。總之本節(jié)課無論在知識的學習還是的能力的培養(yǎng)上都有著十分重要的作用。本節(jié)課主要通過動手探究實驗,讓學生認識什么是定滑輪、動滑輪、滑輪組,以及使用它們的好處,能說明使用它們的原理和解決使用中的一些問題。
·這節(jié)課既是對杠桿知識的延伸,又為后面學習“功”、“功率”和“機械效率”作準備。所以,本節(jié)課在第十章中起到承上啟下的重要作用。讓學生通過動手探究實驗,引導學生認識定滑輪、動滑輪、滑輪組,并了解使用它們的好處,培養(yǎng)了學生自主探究、合作交流的能力。
二、教學目標分析
(一)知識與技能:
1、認識定滑輪、動滑輪,能識別生產(chǎn)、生活中常見的滑輪。
2、通過觀察和實驗探究了解定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點。
3、通過觀察和實驗探究了解 滑輪組工作原理及特點。
(二)過程與方法:
1、經(jīng)歷“探究滑輪的使用方法及工作特點”過程,運用實驗歸納法得出結(jié)論。
2、通過將定滑輪抽象成等臂杠桿、將動滑輪抽象成省力杠桿的過程,感受建模的科學方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀:
1、通過了解滑輪與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系,體驗到生活中處處存在物理。
2、通過“合作使用滑輪提升鉤碼”等活動,養(yǎng)成善于觀察、勤于思考、樂于探究精神、團隊協(xié)作的良好習慣。
三、學習者特征分析
學生是靈璧中學的八年級學生,好奇心強,具有較強的探究欲望,有過較多的小組合作經(jīng)驗。學生已經(jīng)學過杠桿的物理概念和平衡條件,能利用杠桿的平衡條件解決的問題。培養(yǎng)學生自主探究、合作交流的能力。根據(jù)形成性評價,學生已經(jīng)了解了各種杠桿,可以進行該節(jié)課的學習,本節(jié)課應在充分預習準備之后進行效果會更好。
四、教學策略選擇與設(shè)計
·探究引導策略:自主式與小組探究式學習相結(jié)合;教師啟發(fā)引導。
·自主式與小組探究式學習策略:建立小組討論、交流、合作的課堂氛圍。·情景創(chuàng)設(shè)策略:教師是學生學習的組織者、引導者。在本節(jié)的備課和教學過程中,要充分鍛煉學生自主探索、合作交流的能力。學生是學習的主人,在教師的指導下主動地,積極地探究,用自己的實踐去親自感悟、獲取知識。
五、教學資源與工具設(shè)計
·滬科版新課標教材八年級全一冊。
·實驗器材:十五組:單雙滑輪各一組、彈簧測力計、鉤碼一盒、鐵架臺、刻度尺、細線等。
·專門為本課設(shè)計的多媒體課件。
·多媒體教室(教學一號樓,二樓南頭多媒體教室)。
六、教學過程
(一).復習引入
1、什么叫杠桿?
2、杠桿平衡的條件是什么?
3、杠桿一定是直的嗎?
我們的祖先在很早就發(fā)明出許多簡單機械,出杠桿外,還有滑輪、輪軸、轆轤等,今天我們將學習滑輪及其應用。
(二).新課教學(要點)
1、認識滑輪并能區(qū)分滑輪
[教師活動]講述:生活中,人們常常使用滑輪來提升重物。觀看PPT,生活中滑輪。請你觀察桌上擺放的滑輪,說出它的結(jié)構(gòu)特點, 并設(shè)計方案把鉤碼提起。[學生活動] 觀察滑輪的結(jié)構(gòu)特點。總結(jié):
2(板書------滑輪:周邊有槽、能繞著軸轉(zhuǎn)動的圓輪。)[學生探究活動](小組合作)探究滑輪的使用方法;(體驗實驗、觀察比較)[教師活動] ①用PPT再現(xiàn)滑輪的使用
②提問:仔細觀察兩種情況下滑輪的運動情況,比較裝置的不同之處。[師生互動]總結(jié):
(板書)定滑輪:使用時,軸固定不動的滑輪叫做定滑輪;
動滑輪:使用時,軸隨物體一起移動的滑輪叫做動滑輪。
2、探究定滑輪的特點(1)[教師引導] 用定滑輪提升二個鉤碼,探究力的大小、力的方向、是否省距離? [學生活動]1思考 確定方案。
(2)小組內(nèi)協(xié)作配合完成探究實驗。實驗中,注意觀察和記錄。(3)匯報實驗結(jié)果,總結(jié)實驗結(jié)論。小組交流,得出結(jié)論。
[教師活動]在實驗前對實驗中的一些注意事項進行適當?shù)闹笇Ш脱菔荆蔡弥笇В瑢W生存在的一些問題進行必要的引導和糾正。并引導他們認真觀察實驗現(xiàn)象,得出定滑輪和動滑輪的使用特點。
(板書)定滑輪的使用特點:不能省力,但可以改變用力方向。(4)、滑輪的本質(zhì) [教師活動] ①物理建模,分析滑輪的本質(zhì)
設(shè)問:使用滑輪,有省力、不省力等等情況,使用杠桿,也有省力、不省力等類似情況,能不能將滑輪看成杠桿呢?(引導學生觀察定滑輪工作時滑輪的運動情況)
②利用PPT動畫分析定滑輪本質(zhì)
3(引導學生利用杠桿的平衡條件來分析并得出結(jié)論)[師生互動]總結(jié)定滑輪本質(zhì)。
(板書)定滑輪的本質(zhì):實質(zhì)上是等臂杠桿。3探究動滑輪的特點(1)[教師引導] 用動滑輪提升二個鉤碼,探究力的大小、力的方向、是否省距離? [學生活動]1思考 確定方案。
(2)小組內(nèi)協(xié)作配合完成探究實驗。實驗中,注意觀察和記錄。(3)匯報實驗結(jié)果,總結(jié)實驗結(jié)論。小組交流,得出結(jié)論。
[教師活動]在實驗前對實驗中的一些注意事項進行適當?shù)闹笇Ш脱菔荆蔡弥笇В瑢W生存在的一些問題進行必要的引導和糾正。并引導他們認真觀察實驗現(xiàn)象,得出定滑輪和動滑輪的使用特點。
(板書)動滑輪的使用特點: 可以省力,但不能改變用力方向。(4)、滑輪的本質(zhì) [教師活動] ①物理建模,分析滑輪的本質(zhì)
設(shè)問:使用滑輪,有省力、不省力等等情況,使用杠桿,也有省力、不省力等類似情況,能不能將滑輪看成杠桿呢?(引導學生觀察定滑輪工作時滑輪的運動情況)
②利用PPT動畫分析動滑輪本質(zhì)
(引導學生利用杠桿的平衡條件來分析并得出結(jié)論)[師生互動]總結(jié)動滑輪本質(zhì)。
(板書)動滑輪的本質(zhì):實質(zhì)上是動力臂是阻力臂的兩倍的省力的杠桿。(5)[教師活動]問題:從動滑輪的本質(zhì)來看,使用動滑輪的拉力應該是不使用動滑輪時拉力的一半,但實驗的結(jié)果似乎并非如此,只是將近物體重力的一半。你認為這可能是什么原因呢?
[學生活動]討論并回答
[師生互動]總結(jié):①動滑輪本身也有重力,使用動滑輪提升重物,所用拉力是滑輪與物體總重的一半。②使用動滑輪省力一半只是一種理想狀態(tài)。(6)[教師活動]引導學生對定滑輪和動滑輪比較,利用PPT畫圖分析。4,探究滑輪組的特點(初步掌握)(1)[教師引導]設(shè)計使用滑輪組的意義 組裝兩個單滑輪構(gòu)成的滑輪組提升二個鉤碼。
(2)利用PPT動畫分析,力的大小F和G的關(guān)系、距離S和h的關(guān)系。(3)小組交流,得出結(jié)論。
(板書)滑輪組的使用特點: F=1/nG S=nh(4)動畫播放使用定滑輪、動滑輪和滑輪組的區(qū)別,體會它們的特點。
(三)課堂小結(jié)和練習1,小結(jié)
用自己的語言總結(jié)本節(jié)課收獲,(注意引導從兩個方面知識和實驗)2,練習和作業(yè)
(甲乙完成作業(yè))
1、下圖1,重為30 N的物體B在水平拉力作用
下沿水平面做勻速直線運動,測力計示數(shù)為6 N,若不計摩擦,F(xiàn)= N,物 體B受到地面的阻力f= N。
2、如下圖2所示,在不計摩擦和動滑輪重的情況下,要將重物G用動 滑輪勻速提起,拉力F、為()A.G B.G/2 C.2G D.不能確定
(丙丁完成作業(yè))
3、定滑輪的實質(zhì)是一個()杠桿,使用時()力,可以改變()的方向;動滑輪的實質(zhì)是一個()的杠桿,使用時可以()力,但不能改變()的方向
4、如下圖3所示用動滑輪提起一水桶,已知桶及水共重250N,如要把水桶提高2m人需要用多大力?繩自由端應移動多大距離?(不計動滑輪重及繩與輪間的摩擦)
(小組共同完成)
一輛汽車陷入泥濘之中,請你根據(jù)圖中裝置,運用學過的知識,用最小的力將它拉出來,試畫出滑輪組的繞法。已知車重
6×10
N,地面的阻力為車重的1/4,如果不計滑輪重、繩重及摩擦,則需要的拉力至少多大?
七、教學反思