第二节 滑轮及其运用
一、教学目标
（1）知识与技能
1.认识定滑轮、动滑轮，能识别生产、生活中常见的滑轮。
2.通过观察和实验探究了解定滑轮和动滑轮的结构、工作原理及特点。
3.通过了解滑轮的应用，进一步认识科学技术对人类社会发展的作用。
（2）过程与方法
1.经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论。
2.通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建模的科学方法。
（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”等活动，养成善于观察、勤于思考、乐于探究精神、团队协作的良好习惯。
二、教学重点和难点
重点：在科学探究过程中理解定滑轮、动滑轮的使用方法和工作特点。
难点：1.学生自主探究动滑轮的使用方法。
2.理解动滑轮的实质及工作特点。
三、教具
1. 演示实验器材：单滑轮2个，铁架台1个，自制简易刻度板1个，绳子2根，大钩码1个，小钩码若干个，弹簧测力计1个，红色记号笔1支。
2. 学生实验器材：每组有：铁架台1个，简易刻度板1个，绳子2根，大钩码1只，小钩码若干个，单滑轮2个，弹簧测力计1个，红色记号笔1支。
四、教学过程设计
1.新课引入
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教师叙述：在前面的学习中我们知道了杠杆是一种简单机械，在生活生产中使用简单机械可以带来方便。今天我们再来学习另一种简单机械——滑轮（板书课题 ）。
（二）新课讲授
1.滑轮的概念及使用方法：
[教师活动] 讲述：
生活中，人们常常使用滑轮来提升重物。请你观察桌上摆放的滑轮，说出它的结构特点, 想一想滑轮的这些结构在提升重物时有什么功能吗？
[学生活动] 观察滑轮的结构特点。
（板书——滑轮：周边有槽、能绕着轴转动的小轮。）
[教师活动] 举例：
工人要装修三楼的房子，他们需要把货物从地面运到三楼。工人甲在底楼地面，工人乙站在三楼。他们都想利用一根绳子和一只滑轮将货物从地面运到三楼。
提出问题：如果你是工人甲，你该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？
如果你是工人乙，你又该怎么使用滑轮，将货物从地面运到三楼？
教师讲述：下面我们用钩码代替货物，利用细线、滑轮在铁架台上分别模拟甲、乙工人提起重物。
[学生活动] ①（小组合作）探究滑轮的使用方法；（体验实验、观察比较）
②个别学生上台演示交流滑轮的使用方法。
[教师活动] ①用PPT再现滑轮的使用
②提问：仔细观察两种情况下滑轮的运动情况，比较装置的不同之处。
[师生互动]总结：
（板书）定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；
动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。
2.探究滑轮的使用特点
[教师活动]
①叙述：工地上来了工人丙，他没有使用滑轮，而是直接用绳子将货物提上来。
②提出问题：根据刚才的实验，你认为提升重物时使用滑轮与不使用滑轮相有什么不同吗？
[学生活动]思考并猜想。
[教师活动]
①引导学生经历“滑轮的使用特点“这一个实验探究的一系列过程。
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（在实验前对实验中的一些注意事项进行适当的指导和演示。）
②巡堂指导，对学生存在的一些问题进行必要的引导和纠正。并引导他们认真观察实验现象，得出定滑轮和动滑轮的使用特点。
[学生活动]
在教师的引导下，亲自体验、主动参与实验、认真完成一系列的实验探究过程，并观察现象，收集数据，得出定滑轮和动滑轮的使用特点，从而验证猜想。
[师生互动] 总结定滑轮和动滑轮的使用特点。
（板书） 定滑轮的使用特点: 不能省力，但可以改变用力方向。
动滑轮的使用特点: 可以省力，但不能改变用力方向。
3.滑轮的工作原理
[教师活动]
①物理建模，分析滑轮的工作原理
设问：使用滑轮，有省力、不省力等等情况，使用杠杆，也有省力、不省力等类似情况，能不能将滑轮看成杠杆呢？
（引导学生观察定滑轮工作时滑轮的运动情况）
②利用PPT动画分析定滑轮和动滑轮的工作原理
（引导学生利用杠杆的平衡条件来分析并得出结论）
[学生活动] 认真思考并回答相关问题。
[师生互动] 总结定滑轮和动滑轮的工作原理。
（板书）定滑轮的工作原理：实质上是等臂杠杆。
动滑轮的工作原理：实质上是动力臂是阻力臂的两倍的省力的杠杆。
[教师活动] 问题：
从动滑轮的工作原理来看，使用动滑轮的拉力应该是不使用动滑轮时拉力的一半，但实验的结果似乎并非如此，只是将近物体重力的一半。你认为这可能是什么原因呢？
[学生活动] 讨论并回答
[师生互动] 总结：
①动滑轮本身也有重力，使用动滑轮提升重物，所用拉力是滑轮与物体总重的一半。
②使用动滑轮省力一半只是一种理想状态。
[教师活动]
使用动滑轮省了力，你认为付出了什么代价?能不能用实验证明？需要比较哪些物理量？
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[学生活动] 实验：
利用简易刻度板测钩码上升的距离h和绳子自由上升的距离s。
[师生互动] 得出结论：
绳子自由上升的距离s是钩码上升的距离h的两倍。
4.滑轮的应用
（1）请学生举例生活中有关滑轮的应用。( PPT图片，升旗竿顶端有定滑轮；起重机上有动滑轮等等)
（2）教师叙述：古今中外，滑轮都被广泛使用。（用PPT图片展示）
（三）课堂反馈练习
如下图所示，A、B两物体的重力均为6N，滑轮重均为2N ，则甲图表示______滑轮，乙图表示_______滑轮，（选填“定”或“动”）。若A、B两物体均匀速上升5cm，则FA=_______N,
FB=______N。绳子的自由端移动的距离分别为SA=_____cm,SB=______cm.（不计绳子与滑轮间的摩擦）
（四）本节知识延伸
教师讲述：使用定滑轮不省力，但能改变用力的方向，使用起来方便；使用动滑轮能省力，但不能改变用力的方向，许多情况下使用起来很不方便。那么如果我们既想省力又想改变用力的方向，该怎么办呢？——滑轮组 （引出下节课将要学习的内容）
（五）作业布置
1.书面作业 完成《学练优》
2.思考： 怎样组装既省力又方便的滑轮组呢？
（六）板书设计：
第二节 滑轮及其应用
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一、滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮叫滑轮。
二、定滑轮：使用时轴不随物体移动。
1.工作特点：不省力，但是可以改变力的方向。
2.工作原理：实质是等臂杠杆。
三、动滑轮：使用时轴随物体移动。
1.特点：省一半力，但不能改变力的方向，费一倍距离。（S绳=2h）
2.工作原理：实质是动力臂是阻力臂的两倍的省力杠杆。
（注：使用动滑轮省一半力只是一种理想状态）
（七）教学反思：
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