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第 2 节 滑 轮
【教学目标】
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。
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。
情感态度与价值观:
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人类社会发展的作用。
【教学重难点】
重点:
研究定滑轮、动滑轮的特点。
难点:
判断滑轮组的省力情况,会根据实际要求组装简单的滑轮组。
【教学方法】
讲授法、实验探究法、演示法、归纳总结法。
【教学准备】
多媒体课件、滑轮、铁架台、弹簧测力计、直尺、钩码、细线等。
【教学过程】
(一)引入新课
屏幕展示图片(四幅图片),边指着图上的滑轮,边讲述:升国旗时,要用到滑轮;起重机上有滑轮;晾衣架上
有滑轮;升降机上要用到滑轮;滑轮有哪几种呢?使用滑轮能给我们带来哪些好处呢?本节课我们就一起来
学习这个新知识。
(二)进行新课- 2 -
1.定滑轮和动滑轮:
(1)认识滑轮。
由于多数学生不认识滑轮,因此可先出示滑轮实物,让学生认识滑轮是一个周边有凹槽,可以绕轴转动的轮
子。
教师可分别用定滑轮和动滑轮实物组装提升重物的装置,让学生观察定滑轮和动滑轮工作时的特征。也可
配合观看视频或者动画,让学生发现它们的区别。有一种滑轮在提升重物时,始终固定在支架上不动,这种
滑轮叫做定滑轮。还有一种滑轮在提升重物时,会整体随着重物一起上升,这种滑轮叫做动滑轮。
(2)探究定滑轮和动滑轮的特点。
教师引导学生了解实验方案,然后分组实验,让学生经历实验研究的过程。
通过分析实验数据得出结论:
使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
(3)定滑轮和动滑轮的实质及应用:
①定滑轮:实质是个等臂杠杆。
定滑轮在生产、生活中比较常见,比如每周一早上升旗时就要用到定滑轮。目的就是要改变动力的方向,人
站在地上就可以把国旗升到旗杆顶。
使用定滑轮可以改变动力的方向。
看图:为什么会出现这个现象?- 3 -
因为定滑轮的实质是个等臂杠杆,动力等于阻力。胖人受到的重力大于物体受到的重力,所以胖人可以安然
地站在地上。而瘦人受到的重力小于物体受到的重力,所以物体在地上,瘦人却被升到空中。
②分析用哪种方法更省力?为什么呢?动滑轮实质上是一个什么杠杆呢?使用动滑轮为什么能省力?
动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。根据杠杆平衡条件,使用动滑轮能省一半力。
理解:使用动滑轮能省一半力。动滑轮由两根绳子共同承担重物,因此每根绳子各承担物重的一半。
2.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:实验装置如图所示。
(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 有什么关系?(动滑轮重忽略不计)等于 G。
(又绕完 1 个定滑轮后)此时拉力的大小发生变化了吗?不变,F 仍然等于 G。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: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。- 4 -
教师总结:
F= G,s=nh (其中 n——绳子的段数,G——物重,h——物体移动的距离,F——拉力,s——拉力移动的距离)
(三)课堂小结
教师:通过本节课的学习你有哪些收获?还有哪些疑问?
【教学板书】
第 2 节 滑 轮
1.定滑轮:
(1)定义:轴固定不动的滑轮。
(2)特点:不省力,但可以改变力的方向。
(3)实质:等臂杠杆。
2.动滑轮:
(1)定义:轴随物体一起运动的滑轮。
(2)特点:省力,但不能改变力的方向。
(3)实质:动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆。
3.滑轮组:
(1)特点:既能省力,又能改变力的方向。
(2)力的关系:F= G(忽略滑轮重、绳重和摩擦)
距离关系:s=nh
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