《滑輪組》教案1.doc

滑輪與滑輪組【教學(xué)目標(biāo)】一、知識與技能：1、認(rèn)識定滑輪的作用、特點和原理2、認(rèn)識動滑輪的作用、特點和原理3、能連接滑輪組，并對不同的連接方法進(jìn)行分析二、過程與方法1、通過實驗探究過程，總結(jié)定滑輪和動滑輪的特點和使用方法2、通過嘗試，學(xué)會纏繞滑輪組，并總結(jié)滑輪組的特點三、情感態(tài)度和價值觀1、由提出問題開始，使學(xué)生親身經(jīng)歷物理問題的研究過程，體驗科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，從而領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神，培養(yǎng)抽象思維和論證問題的能力。2、通過對實驗數(shù)據(jù)的收集，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的操作態(tài)度及科學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)的能力。【重點和難點】通過實驗探究，總結(jié)出定滑輪、動滑輪和滑輪組的特點?！緦嶒炂鞑摹炕啠?個）、鐵架臺、細(xì)線、鉤碼、刻度尺（2把）、彈簧測力計【教學(xué)過程】一、溫故知新，引入新課上節(jié)課，我們一起學(xué)習(xí)了杠桿這一種常用的簡單機(jī)械，請大家一起回憶一下杠桿的種類以及各類杠桿的特點：省力杠桿：省力但費了距離。費力杠桿：費力卻省了距離。等臂杠桿：不省力，也不省距離，可以改變力的方向。今天，我們要一起學(xué)習(xí)另一種簡單機(jī)械滑輪。二、簡單介紹，提出問題出示一個滑輪，讓學(xué)生觀察起結(jié)構(gòu)，歸納：滑輪就是邊緣有槽、能繞軸心轉(zhuǎn)動的輪子。單獨一個滑輪可以有兩種不同的使用方法?！狙菔尽糠謩e用定滑輪滑輪和動滑輪提起一個重物，如下圖所示。提起重物時，滑輪和重物一起向上運動，這種滑輪叫動滑輪。提起重物時，滑輪的位置固定不動，這種滑輪叫定滑輪。思考：什么地方會用到這兩種連接方式？定滑輪：旗桿的頂端、起重機(jī)、打樁機(jī)等。動滑輪：起重機(jī)、打樁機(jī)等。師：我們研究一種機(jī)械時，最關(guān)心的是什么？生：（齊答）是否省力。師：很好，我們都想知道定滑輪和動滑輪是省力的還是費力的。另外，通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道省力的杠桿一定費距離，費力的杠桿一定省距離，那么在滑輪中是否也存在一樣的現(xiàn)象呢？生：師：接下來就讓我們通過實驗來探究這兩個問題：使用滑輪是否省力？使用滑輪是否省距離？三、實驗探究，記錄數(shù)據(jù)師：為了探究得到使用滑輪是否省力，我們應(yīng)該測量些什么量？生：鉤碼的重力和作用在繩子上的拉力。師：很好，我們把鉤碼的重力記為G，作用在繩子自由端上的拉力記為F。這兩個量需要用什么儀器測量？生：彈簧測力計。師：那為了知道使用滑輪是否省距離，我們又應(yīng)該測量些什么量？生：（討論）鉤碼移動的距離和拉力移動的距離。師：對了，我們把鉤碼移動的距離記為h，拉力移動的距離也叫繩子自由端移動的距離記為s。這兩個量又需要用什么儀器測量？生：刻度尺。師：接下來就請大家使用桌上的器材分別連接成定滑輪和動滑輪，并探究以上的兩個問題。要求：設(shè)計表格記錄實驗數(shù)據(jù)；從實驗數(shù)據(jù)中總結(jié)歸納得出結(jié)論。（學(xué)生進(jìn)行實驗，教師進(jìn)行指導(dǎo)，時間約為15min）參考表格：實驗次數(shù)鉤碼的重力G/N作用在繩子自由端的拉力F/N重物移動的距離h/cm繩子自由端移動的距離s/cm定滑輪12動滑輪12說明：為了使實驗的結(jié)果更準(zhǔn)確，可建議學(xué)生進(jìn)行實驗時多掛幾個鉤碼，這樣可以減小因為摩擦和滑輪自重給實驗結(jié)果帶來太大的影響。四、組間交流，得出結(jié)論學(xué)生完成實驗以后，通過實物投影儀展示部分學(xué)生的表格和數(shù)據(jù)，并由學(xué)生本人對自己設(shè)計的表格和實驗結(jié)果進(jìn)行分析和說明，從而得出定滑輪和動滑輪的特點：定滑輪：FG，即不省力，也不費力；sh，即不省距離，也不費距離；作用：改變用力的方向。動滑輪：FG/2，即使用動滑輪省一半力；s2h，即動力移動的距離是物體移動距離的兩倍，動滑輪是一種費距離的機(jī)械；不改變力的方向。師：有沒有同學(xué)提出不同意見或者存在什么問題呢？生：我們進(jìn)行動滑輪實驗時，拉力不等于鉤碼重力的一半，而是大于鉤碼重力的一半。師：有多少同學(xué)也得出一樣的結(jié)果呢？大家舉手再請大家思考一下，為什么會出現(xiàn)這樣的問題呢？（討論）生1：因為有摩擦。生2：用動滑輪提起鉤碼的過程中，也同時把動滑輪提起來了，動滑輪本身的重會對結(jié)果產(chǎn)生影響。師：很好，那如果計算上動滑輪本身的重，上面的關(guān)于動滑輪的式子要改成怎樣呢？生：F（G物G動）/2師：這就是我一開始讓大家盡量多掛幾個鉤碼的原因，當(dāng)G物遠(yuǎn)大于G動的時候，動滑輪的重對結(jié)果的影響就幾乎可以忽略不計了。五、理論分析，深化理解師：為什么使用同樣的一個輪子，只是由于連接的方式不同，結(jié)果會相差這么大呢？生：師：下面讓我們對這個問題進(jìn)行更深入的研究。其實定滑輪和動滑輪都可以看出一種變形的杠桿，讓我們一起找出定滑輪上的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。師：由以上的分析可以看出，定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿，因此它有上述的特點，跟我們前面的分析是完全一致的。同樣讓我們分別找出動滑輪上的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。由以上的分析可以知道，其實動滑輪是一個動力臂為阻力臂兩倍的杠桿，這也印證了我們實驗的結(jié)果是正確的。六、隨堂練習(xí)，鞏固認(rèn)識練習(xí)1：如圖，利用定滑輪、動滑輪勻速向上提升重物。已知物體重都是60N，則：（1）不計動滑輪重及繩子與滑輪的摩擦，拉力F甲、F乙分別是多少？（2）如果滑輪的重為10N，不計摩擦，拉力F甲、F乙分別是多少？（3）如果物體被提升了2m，則繩子自由端移動的距離S甲、S乙分別是多少？分析：（1）60N、30N；（2）60N、35N；（3）2m、4m。七、歸納小結(jié)，再提問題師：定滑輪和動滑輪有不同的特點，這也決定了它們有不同的用途，在什么時候我們需要使用定滑輪、什么時候需要用動滑輪呢？生：需要改變用力方向時用定滑輪，需要省力時用動滑輪。師：很好，但如果我仍然不滿足，我想要設(shè)計出一種既能省力、又能改變用力方向的機(jī)械，可以做到嗎？生：可以，只要把定滑輪和動滑輪組合起來就可以了。師：當(dāng)把定滑輪和動滑輪組合起來，就形成了滑輪組。接下來請大家嘗試?yán)靡粋€定滑輪和一個動滑輪，組合連接成一個滑輪組，并探究滑輪組的規(guī)律。要求：連接成功時，把連接的圖畫出來；通過實驗探究兩個問題：是否