第十二章 第二节 滑轮
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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.2.知道简单机械的一些应用.3.知道轮轴和斜面也能省力.【过程与方法】1.通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的构造.2.通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点.【情感、态度与价值观】通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会开展的作用.重点难点【重点】定滑轮和动滑轮的特点.【难点】对滑轮、斜面和轮轴特点的探究.教学过程知识点一定滑轮和动滑轮【自主学习】阅读课本P81-83,完成以下问题:1.滑轮是边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.2.轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.物体和滑轮一起移动,这样的滑轮叫做动滑轮.【合作探究】1.我们可以直接用手将物体提升,但如果高度太高,手够不到怎么办呢?比方把国旗提升到顶端.这个时候就要用到滑轮了.升国旗时使用的滑轮有什么样的特点?答:滑轮的轴不随物体一起运动,我们将这样的滑轮称为定滑轮.2.滑轮除了刚刚的用法,还可采用如下图的用法来提升物体,该滑轮有什么样的特点?答:滑轮在转动,滑轮的轴随物体一起运动,将这样的滑轮称为动滑轮.探究定滑轮和动滑轮的特点使用定滑轮、动滑轮能否省力(或更费力)?能否省距离(或需要移动更大的距离)?通过实验来研究定滑轮和动滑轮的特点.答:实验器材:弹簧测力计、钩码(多个)、滑轮、铁架台、细线、刻度尺.进展实验:实验一:①如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图乙所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进展比拟.③改变钩码个数或更换不同定滑轮,进展屡次实验,并记录数据.实验二:①如图右侧所示,用弹簧测力计测出钩码的重力.②如图左侧所示竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡,读取弹簧测力计的示数,并与钩码所受的重力的大小进展比拟.③改变钩码个数或更换不同动滑轮,进展屡次实验,并记录数据.实验数据:表一定滑轮实验次数定滑轮重力/N钩码重力/N弹簧测力计示数F/N钩码上升高度h/m绳子自由端移动距离h/m拉力方向物体移动方向10.42 2.050.30.3向下向上20.42310.50.5向下向上30.415 5.120.60.6向下向上表二动滑轮实验次数动滑轮重力/N钩码重力/N弹簧测力计示数F/N钩码上升高度h/m绳子自由端移动距离h/m拉力方向物体移动方向10.42 1.210.30.6向上向上20.43 1.720.5 1.0向上向上30.45 2.710.6 1.2向上向上实验结论:结论一:使用定滑轮可以改变动力的方向,但不能省力,也不省距离.假设不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,作用在绳子自由端的拉力等于物体所受到的重力.结论二:使用动滑轮提升物体时,省力,但费距离.拉力F略大于物体和动滑轮总重的一半.【教师点拨】1.定滑轮中沿各个方向拉动时拉力大小都一样;定滑轮的实质是l1=l2的等臂杠杆.2.动滑轮的特点是可以省一半力(只有竖直方向拉动时,才能省一半的力);动滑轮的实质是l1=2l2的省力杠杆.【跟进训练】定滑轮左端绳子下端挂着一样的重物,假设在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力(如下图),力的大小分别为F1、F2、F3,那么(D)A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.三个力一样大知识点二滑轮组【自主学习】阅读课本P83,完成以下问题:1.把定滑轮和动滑轮组合在一起即可构成滑轮组. 2.使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向. 【合作探究】1.定滑轮可以改变用力方向,动滑轮可以省力,那么如果想省力又想改变用力方向,该怎么办?答:可以把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组. 2.由此可知滑轮组有何特点?答:使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向. 3.使用滑轮组时能省多少力?答:使用滑轮组提升重物时,假设动滑轮的重力和所有摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一,即F =1nG .【教师点拨】使用滑轮组水平拉动物体时,不计绳、轮重力及摩擦,滑轮组用几段绳子拉着物体做匀速直线运动,拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一.那么F 拉=1n f ;物体移动距离与绳自由端移动距离的关系s 绳=ns 物.【跟进训练】以下关于使用滑轮组的优点的论述,较全面的是( C ) A .一定省力,又能改变力的方向 B .一定省力,但不能改变力的方向C .有时能省力,又能改变力的方向,有时可以省力,但不能改变力的方向D .肯定可以改变力的方向,省力与否要具体分析 知识点三 轮轴和斜面 【自主学习】阅读课本P83-84,完成以下问题:1.轮轴是由轮和轴组成,并且都是绕固定的轴线转动的机械.2.斜面也是一种简单机械,使用斜面也可以省力,斜面越平缓越省力,但同时也就越费距离.【合作探究】1.轮轴实质上一个什么机械?答:轮轴实质是一个可连续转动的杠杆,支点在轮和轴的轴线上. 2.轮轴的计算公式是?答:如下图的轮轴中,由杠杆平衡条件可知F 1R =F 2r 或F 2F 1=Rr.3.常见的轮轴有哪些?答:井上打水的辘轳、汽车的方向盘、水龙头、船舵、门的把手、螺丝刀、单车的踏板. 4.常见的斜面有哪些? 答:盘山公路、螺纹等.课堂小结练习设计完本钱课对应训练. 温馨提示:实验视频见课件.励志小故事觉得苦你不送外卖有人送、觉得累你不开滴滴有人开、觉得难你不干有人干、觉得贵你不买有人买、觉得工资低你可以滚出公司。
教学设计课题第十二章第2节滑轮教学目标(一)知识与技能:1.认识定滑轮和动滑轮;2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造、特点及其作用;3. 会根据要求使用和组装滑轮组。
(二)过程与方法:经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察对比来研究问题的方法。
(三)情感·态度·价值观通过了解简单机械的滑轮的应用,初步认识科技对人类社会发展的作用。
重点难点教学重点:定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特点。
教学难点:会按要求使用和组装滑轮组。
教学方法讲授、讨论、实验、归纳、对比教具学具多媒体课件、滑轮、细绳、钩码、弹簧测力计、自制带刻度的铁架台教学过程引入教师活动学生活动设计意图复习回顾提问:三类杠杆及特点学生回答问题巩固所学知识,为本节学习变形的杠杆做准备引课今天我们要学习另一种简单的机械——滑轮定义:周边有槽,可以绕轴转动的轮子;滑轮在使用时根据轴位置是否移动可分为定滑轮和动滑轮。
举例生活中哪里用到了滑轮通过生活中的实例,让学生分析,拉近物理与生活的关系,反映出物理是有用的。
展示目标多媒体展示学生认真阅读,明确本节课的学习任务让学生带着任务去学习本节课内容新课学习观察和欣赏漫画一、定滑轮:1、定义:工作时,轴固定不动的滑轮,叫做定滑轮。
2、特点:《演示实验一》:教师演示定滑轮试验结合实验,思考以下问题:1.使用定滑轮的好处是什么?2.使用定滑轮可以省力吗?3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?总结:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
《理论分析》:1、L1=L2,F=G实质是一个等臂杠杆;认真看动画结合刚才的动画尝试理解这一概念观察实验,分析数据可以改变动力的方向。
不能省力。
不能省动力作用点移动的距离。
师生共同分析激发学生的学习兴趣让学生通过观察实验现象和数据思考和总结定滑轮的特点。
结合上节课的力臂画法得出定滑轮实质是一个等臂杠杆走进文本2、距离:绳子自由端移动的距离S和物体升高的距离h关系:S=h;3、速度:绳子自由端移动的速度V绳=V物;二、动滑轮:1、定义:工作时,轴随物体一起运动的滑轮。
第十二章力和机械
第2节滑轮
1课时新授课
【教学目标】
知识与技能
1.认识定滑轮、动滑轮。
2.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3.会根据要求使用和组装滑轮组。
过程与方法
1.经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。
2.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。
情感态度与价值观
1.关心生活、生产中有关滑轮的实际使用。
2.对实践中的滑轮工作特点具有好奇心。
3.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
4.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
【教学重点】
探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
【教学难点】
正确判断滑轮组的省力情况。
【教学准备】
学生器材:滑轮(单2个双2个),铁架台,钩码,细线,弹簧秤,刻度尺。
学生两人一组。
教师器材:多媒体设备及课件,另一套同学生使用的器材。
【教学过程】
这样用动画的形式激发学生的好奇
使学生感受到物理与生活习
在这幅科学漫画中使用了一种简单机这节课我们一起来学习和探究有关滑找出一种可行的方法来帮助胖爷爷把袋好有个瘦瘦的小伙子路过,他便让这小伙子帮他拉住绳子,自己赶紧跑上二楼去接米袋。
可是,当他气喘息息的跑上二楼窗口接米袋时,却看到被吊上去的不是米袋而是这位小伙子而他辛苦拉到二楼的米袋却落回地面,他很生气,责怪这位小伙子没用力拉住绳子。
而这位小伙子却觉得自己很冤枉,到底是谁错了呢?
(设计意图:通过视频,让学生了解滑轮就在他们的身边,物理知识就在身边,增强学生的感性认识。
)
【过渡】通过视频,我们可将生活中常见的滑轮分为两类,定滑轮和动滑轮。
定滑轮:轴固定不动
设计意图:这样由学生自己探索并确定定滑
动滑轮的实质:是一个省力杠杆
培养学生分析问题能力,建立物
)
【知识拓展】
F1
F2
F3
影响因素:绳子与滑轮之间有摩擦;
身有重力;没有沿竖直方向拉绳子。
、若使用定滑轮提升物体时,从
【进行实验】组织学生进行分组实验,
的大小。
暴露出现的问题,教师及时纠正,达到学会正确使用滑轮组,并比较:
(提起重物所用的力)与G(总重力)
【难点剖析】数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数。
有几段绳子吊着物体,拉力就是总重的几分之一。
【结论】
、滑轮组既可以省力又能改变力的方向;
、绳子自由端的拉力F与动滑轮的重量
和重物的重量G之间的数量关系为:
【回归生活】
(设计意图:利用flash动画模拟真实场景,首尾呼应;知识回归生活,充分体现了学生的主体地位,也体现物理教学理念。
)
板书设计
第五节其他简单机械
1、定滑轮和动滑轮
2、比较定滑轮和动滑轮的特点。
(1) 定滑轮:不省力,能改变力的方向;
实质是一个等臂杠杆;(2)动滑轮:省力,不能改变力的方向,
实质是一个省力杠杆3、滑轮组的特点
(1)F=G总/n
S=nh(n:与动滑轮相连绳子
的段数)
(2)绕线小窍门:奇动偶定
教学反思
一、案例的“亮点”
1、整个教学活动设计以教师为主导,学生为主体。
给学生创设开放的学习氛围,提供足够充分的活动时间和空间,注重知识的发生、发展和形成过程,使学生积极主动地参与学习活动。
在探究性实验中帮助学生掌握科学研究的方法,培养学生的创新意识。
通过对实验现象的观察,学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维活动,刺激学生积极思考,探究其中奥秘,进而为创造性思维的发展奠定一个良好的基础。
2、教学过程中引导学生分析出滑轮、轮轴的实质,培养学生构建物理模型的能力。
3、本课利用了许多生活中利用滑轮、斜面的视频,科学世界中的轮轴、斜面利用生活中的实物演示,体现出“从生活走向物理,从物理走向社会”的物理新课程理念。
二、教学中易出现的问题
1、在探究滑轮、滑轮组的特点时,拉力大于理想状态的物重的n分之一,注意引导学生分析产生误差的原因:摩擦力和动滑轮的重力。
因此,把滑轮组省力的特点分为两种情况:在不计绳、动滑轮重及摩擦力的情况下有几端绳子作用在动滑轮上,所用拉力就是物重的几分之一;如果只不计绳重及摩擦力,G还包含动滑轮重。
2、动滑轮的支点是一个动点。
附件1
1.关于滑轮,下列说法中错误的是( )
A.使用定滑轮不省力,但能改变动力的方向
B.使用动滑轮省一半的力,还能改变动力的方向
C.定滑轮的实质是个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
2.工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如下所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管),其中最省力的方案是( )
3.如图所示,把重20 N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的
示数为12 N,若不计绳重及摩擦,则拉力的大小是______N,动滑轮
重力的大小是______N.若重物提升的速度是0.1 m/s,则自由端绳
子上升的速度为________m/s。
4.按照题目所给的省力条件,请在下图中画出滑轮组绳子
的绕法,用F表示人对绳子自由端的拉力(不计动滑轮重量和
摩擦)。
5.如下图所示,若拉力F=900N,物体A重1500N,
不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3m,
则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面
间摩擦力是_________N,物体A移动_________m。
6.如下图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3。
则()
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
附件2
1.一条绳子最多能承受1000N的拉力。
请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图。
(动滑轮重及摩擦不计)
2.如下图所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。
已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。
则:
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是G甲=______N,
G
=________N,G丙=________N。
乙
(2)动滑轮重3N,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是G甲=______N,G
=________N,G丙=________N。
乙
(3)当物体被提升2m时,绳子自由端移动的距离分别是S甲=_______m,
S
=_______m,S丙=________m。
乙
(4)如果物体被提升的速度都是0.2m/s时,绳子自由端移动的速度分别是:V
=________m/s,V乙=________m/s,V丙=________m/s。
甲
3.如图中甲、乙所示的装置里,用多少力就可以把重物提起?(不计摩擦Array力和滑轮重)
4.在3000多年前,我们的祖先就设计了结构合理的辘轳,直到现在,也还有些地方在使用它,去查找资料,看它是什么样的结构,有什么用?是属于哪一
种简单机械?
11。