《滑轮及其应用》教学案例

《滑轮及其应用》教学案例

重庆市九龙坡区渝高中学

一、教材分析

《滑轮及其应用》是（沪科班）八年级物理第九章第二节，教材的目的在于怎样让学生通过具体的实例和亲自实验来总结归纳出各滑轮的特点，所需课时为1节；

本节课是在学生学习了杠杆的平衡条件的基础上对滑轮的学习。本节的实验可以激发学生的学习兴趣。由于滑轮在生产生活中应用十分广泛，所以通过本节课的学习还可大大提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。总之本节课无论在知识的学习还是的能力的培养上都有着十分重要的作用。本节课主要通过学生亲自动手实验、以及教师引导，让学生认识什么是定滑轮、动滑轮，以及使用它们的好处，能说明使用它们的原理和解决使用中的一些问题。

这节课既是对杠杆知识的延伸，又为后面学习“功”、和“机械效率”作准备。所以，本节课在第九章中起到承上启下的重要作用。让学生通过动手实验、引导学生认识定滑轮、动滑轮以及滑轮组，并了解使用它们的好处，培养了学生自主探索、合作交流的能力。

二、教学目标分析

（一）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、通过实验和观察探究了解定滑轮和动滑轮的特点和本质。

3、会连接滑轮组。

（二）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。

（三）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。

三、课堂教学流程：

（1）引入：（3min）

在人类的发展史中，机械的使用是普遍的，大家请看桌上的这个玩具吊车，它由那些简单机械组成的呢？（演示吊车转动，以及滑轮滑动）

（生：有杠杆，还有滑轮）

前面我们已经学习了杠杆，让我们一起进入第九章第二节《滑轮及其应用》（板书：二滑轮及其应用）

首先我们来仔细观察桌上的滑轮结构，请你来说一下它的构造好吗？

（抽生回答，引导轮有凹槽，能绕轴转动，挂钩既能挂重物也能挂线）观察得很仔细，请坐。

（2）小组合作，用一个滑轮设计实验提升重物。（2分钟）

我们先来个热身活动，请大家用一个（重读）滑轮提升钩碼，看哪一组的同

学最快做好，开始吧！

（3）分类滑轮（3分20秒）

刚才老师走了一圈，发现同学们都成功了，说明一中的同学动手能力都很强，

大家所设计的方案有两种，我们请看这组设计的方案一和提升重物的方式，（停

顿，等学生响应）请示范一下提升方式，（定滑轮学生组演示）

再请看这一组的方案二，也请演示一下提升方式。（动滑轮学生组演示）

请你来分别比较两组滑轮和重物移动情况，有什么不同之处（提问学生回答）

（生：重物都是往上运动。第一种的滑轮只是原地转，没有动。）

滑轮中轴没有随着重物上下移动，我们可以把这种滑轮的使用方法起名

叫。。。。)

（生：定滑轮）（点鼠标，屏幕显示图片方案一）

请继续分析

（生：第二种滑轮和重物一起往上运动）

滑轮中轴随着重物上下移动，我们可以把这种滑轮的使用方法起名叫。。。。）

（生：动滑轮）

（如果学生先回答如下：提升重物的拉力方向不同））

（教师继续引导：观察得很仔细，这也是滑轮其中的一个特点，我们等会可以利

用实验深入的研究，还有其他不同的地方吗？)

观察得很仔细，请坐。（如果学生说得有误，则再请学生来回答。）

（4）小组合作，用定滑轮和动滑轮竖直方向上匀速提升重物，测试数据（12min）动滑轮和定滑轮在使用时各有什么特点呢？（停顿一下）我们一起通过实验来探究一下，接下来，就请同学们分别按照定滑轮和动滑轮的使用方法进行连接，用竖直方向的拉力匀速提升重物，并测试数据填入表格，最后总结不同滑轮用法特点，请大家注意大屏幕上学案后两项测试的钩碼移动距离和拉力作用的绳端移动距离，（点鼠标打出幻灯片）

只要分别找出钩碼和弹簧测力计的初末位置，就可以得到拉力端移动距离和钩碼移动距离了。（点鼠标，打出温馨提示）开始实验。

（板书：定滑轮动滑轮）

（学生四人一组，连接实验器材，匀速在竖直方向使物体上升，并按照实验

表格测量数据，12min）

（教师巡视指导）

（5）汇报交流，探究定滑轮的特点和性质（ min）

试验都成功了吗？（生：成功了）哪两组的同学可以把你们的学案拿到上面展示一下？（停顿观察）好，请这两组各给我一份。

一起来看看这不同的两组数据能告诉我们使用的定滑轮有什么样的特点。（切换投影，教师把学案记录的数据投影出来）请第一张学案的代表起来汇报你们的探究结果。

（生：钩码移动方向和拉力方向相反，说明定滑轮能改变力的方向）不使用定滑轮提升重物需要用的力向上，而使用定滑轮提升重物我们只需要施力方向向下，说明使用定滑轮可以改变作用力的方向吗？

（生：可以）

（板书：特点：能改变力的方向）

（生：钩码移动距离和绳端移动距离一样大说明使用定滑轮不能节省距离）（生：不能）

（板书：不省距离）

（生：G=F=F`，说明使用定滑轮不省力）

（板书不省力）

请坐，谢谢你的汇报。（学生如果有说错，再请其他学生纠正）

那为什么定滑轮不省力呢？

（切换成幻灯片，点鼠标，屏幕显示定滑轮为什么不省力）

让我们看大屏幕，如果我们将定滑轮去掉上下两部分，留下中间的部分不就是一个减肥成功的杠杆吗？

这个杠杆的支点在哪里，

（生：在0点）

如果我们把自己的拉力认为是动力，它的动力臂是那一部分？

（停顿等生齐答0B）阻力臂又是那一部分呢？

（生回答0A）

那动力臂和阻力臂大小关系是？。

（生：动力臂等于阻力臂）

说明定滑轮相当于一个等臂杠杆，（点鼠标，屏幕打出推理结果）原来这就是定滑轮不省力的秘密。

（点鼠标，屏幕显示拉力方向改变情况）

如果改变拉力方向，拉力大小是否变化？（生：没有变化）

为什么呢？

（生：动力臂和阻力臂仍然相等）

对，此时定滑轮依然相当于等臂杠杆，所以拉力大小不发生变化。

（板书：本质：等臂杠杆）

（6）汇报交流，探究动滑轮特点和本质（ min）

我们再来看一看这两组同学测试的动滑轮数据又能告诉我们有哪些特点。请我们的同学按照刚才分析定滑轮特点的顺序来分析动滑轮的特点。谁愿意来试一试呢？

好，请你来试一试。

（生：钩码移动方向和拉力方向关系是方向相同，说明使用在竖直方向上使重物匀速拉动物体时，动滑轮不能改变作用力的方向.）

（板书：特点：不能改变力的方向）

（生：绳端移动距离是钩码移动距离的两倍，说明使用动滑轮不省距离）

（板书：费距离）

（生：拉力F小于钩码重力G，说明使用动滑轮省力）

（板书省力）

请坐，刚才这位同学根据数据归纳出了动滑轮的使用特点，他分析得正确吗？

（如果不正确就请学生起来纠正）

那为什么动滑轮可以省力呢？

（切换成幻灯片，点鼠标，屏幕显示动滑轮为什么省力）

让我们看大屏幕，如果我们也给动滑轮减一下肥。（点鼠标显示动滑轮变形）好，我们找一下这个杠杆的支点在哪里，谁知道呢？

（教师用刻度尺示范，生：在O点，）

如果我们把绳端拉力认为是动力，动力臂是那一部分？（停顿，等生回答）阻力臂又是那一部分？

（等生回答回答，点鼠标，屏幕显示动力臂阻力臂）

动力臂和阻力臂的大小关系是？

（生：动力臂等于阻力臂的两倍，点鼠标，屏幕显示）

根据杠杆平衡条件，此时的动力就等于阻力的二分之一。那说明动滑轮相当于一个省力费距离的杠杆，原来这就是动滑轮省力的秘密。

（板书：本质：省力杠杆）

（7）小组合作，连接滑轮组，测试数据（ min）

谢谢展示的两位同学，（让学生拿回学案）定滑轮能改变力的方向，动滑轮能省力，如果我们既想省力，又想改变力的方向？怎么办？

（生：把定滑轮和动滑轮一起使用）。

对，心动不如行动，我们把定滑轮和动滑轮组合起来提升重物，要求既能改变力的方向，又能省力，请注意屏幕上的提示，开始动手（点鼠标：屏幕提示）（教师巡视）

（8）、汇报交流，探究滑轮组（ min）

大家成功了吗？（生：成功了。）那个组来展示一下你们的实验？

好，我们请这个组的同学演示你们的实物连接。其他组的同学请保留好你们的安装方法。（教师抽取一个组展示）

请读出你们匀速拉动钩碼时的拉力数据，（等学生回答）

请坐，他们设计的滑轮组合省力吗？

（生：省力）

（转向示范学生）你们都很棒！不过，你们设计的滑轮组究竟能省多少力，又能省多少距离，还要请同学们课后继续探究吧。

（9）结课（ min）

师：我们一起来回顾一下今天得到的收获吧！这位同学，你能归纳一下吗？（抽生归纳）归纳得非常全面，请坐。

（如果时间较少）其实今天的内容可以用一句话来概括“一个滑轮，两种用法，组合使用，扬长避短”

我们生活中有哪些地方应用到滑轮呢？

（生答：吊车，电梯，升旗等等）

滑轮的应用很广，或许有一天我们学到的知识还会帮我们更快更好的抢险救灾，挽救同胞和自己的生命呢。（点鼠标）（屏幕展示利用滑轮抢险救灾的图片），师：好，祝愿大家都能像滑轮组一样，组合出自己学习省力的方式，不断修正自己前进的方向，再见！

四、板书：

定滑轮：动滑轮：滑轮组：

特点：改变力的方向特点：不改变力的方向

不省力省力一半

实质：等臂杠杆实质：省力杠杆