如何在高效課堂中突破動滑輪教學的難點

精品文檔-下載后可編輯如何在高效課堂中突破動滑輪教學的難點在動滑輪的教學中，我以往都是先演示實驗，進行歸納，再引導學生分析，雖然我們有實驗作為基礎，但現(xiàn)實情況下繩子有重力，有摩擦，與理想情況有些出入。學生在答題時有不少困惑。如我們有時會遇到圖1所示的題目：物體重力為8N，動滑輪重為2N，若不計繩重、繩與滑輪之間的摩擦，滑輪軸的摩擦、則拉力為N。做這樣的題目，有的學生即使不會分析，只要知道動滑輪是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，可省一半力，也能得出拉力為5N的正確結論。

但是如果碰到圖2所示的題目：如圖2物體的重力為8N，滑輪重為2N，在不計繩重及摩擦時，用豎直向上的力F勻速拉滑輪使其上升，則拉力F=_____N。在此題中，學生根據(jù)自己的實驗體驗或教師演示的結果可能知道這種情景下使用滑輪會費力，但是很同學的答案將會是20N。這是因為學生想當然地認為，既然使用動滑輪省力時可以省一半力，那么費力時肯定是費兩倍的力??！

這個難點一直在教學中困擾著我，推行高效課堂以來，對于一些能由實驗加深學生體驗的內容我一般都由學生或單獨或小組合作進行探究。學生學習簡單機械知識的時候，在控究杠桿的平衡條件教學中，當讓學生分組探究時，其中有兩組學生做出了類似圖3這樣的平衡情況：如圖（每個鉤碼等重，每格等距離），學生很好奇，舉手詢問此時杠桿的平衡條件如何表達？我引導學生總結：此時可視為杠桿受到三個力及三個相對應的力臂，一個動力，兩個阻力（左邊鉤碼對杠桿的拉力為動力，右邊鉤碼對杠桿的拉力為阻力）；滿足F1L1=F21L21+F22L22學生較易理解。教學進行到這兒我突然心中一動。我們一直說動滑輪是一個變形的杠桿，如上圖2所示情景下動滑輪的費力情況分析中，我們能不能也引導學生用杠桿的平衡條件進行分析從而得出正確的結論呢？基于這種想法，我將圖3這種情況又引導學生仔細分析了一下，特別是兩個阻力作用的位置不同，所以他們的力臂也不同。為后面動滑輪的教學埋下伏筆。由于這是學生自己發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，所以印象特別深。

在接下來動滑輪知識的教學中，學生通過實驗了解到使用動滑輪能省力，也可能費力，但是想通過實驗得到省一半力，或費力是不是二倍的結論不太容易，因為現(xiàn)實情況下繩有重力，還有摩擦。這個時候我就引導學生進行觀察，分析滑輪實質上是變形的杠桿，并弄清動滑輪的支點和力臂，當如圖1那樣拉動時，由于阻力由動滑輪的重力和物體的重力來提供，這兩個阻力的作用點都在動滑輪的重心上，所以就有F1L1=（F21+F22）L2，此時兩個阻力的力臂相同（L1為動滑輪的直徑，L2為動滑輪的半徑），又因為L1=2L2，所以動力為總重的一半，即省一半力。很容易理解圖1情況下的省力分析。而在圖2所示情景下，我們也能這樣分析，只是要引導學生將兩種情況進行對比區(qū)分，圖2所示雖然也是一個動力，兩個阻力，而兩個阻力的力臂不相同了，其中r為滑輪的半徑是動力F的力臂也是阻力G輪的力臂；R為滑輪的直徑是阻力G物的力臂。這時杠桿的平衡條件只能表述為Fr=G輪r+G物R，此時是得不到動力為總重的兩倍的，圖2情景下的20N的答案學生很容易就能看出其錯了。而正確答案是18N也就自然而然得到了。而如圖4這種題目：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.20NB.25NC.30ND.35N

學生也不會簡單地認為答案是C，利用杠桿知識進行分