春滬粵版八年級下冊物理教學(xué)設(shè)計：6.6滑輪

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)1.能清楚區(qū)分定滑輪和動滑輪并熟悉其特點。2.能根據(jù)杠桿的平衡條件對滑輪進行理論分析。3.知道使用滑輪組時拉力與物重的關(guān)系。4.會組裝簡單的滑輪組。能力目標(biāo)通過實驗觀察和理論分析,探究兩種滑輪工作時的作用和實質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和理論分析能力。素養(yǎng)目標(biāo)通過了解簡單機械在實際生活中的應(yīng)用,初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的作用。

教學(xué)重難點

教學(xué)重點探究定滑輪、動滑輪和滑輪組的作用。教學(xué)難點理解定滑輪、動滑輪是變形的杠桿,分析使用滑輪組時拉力與物重的關(guān)系。

教學(xué)過程

一、新課導(dǎo)入當(dāng)我們參加升旗儀式時,站在地面上的人向下拉繩子,國旗就能徐徐升起。你知道旗桿頂端幫助我們把國旗升上去的裝置是什么嗎?二、教學(xué)步驟探究點1定滑輪和動滑輪[閱讀課本]P32“定滑輪和動滑輪”[思考]觀察滑輪主要由哪幾部分組成?[提示]熟悉與滑輪相關(guān)的幾個名詞(輪、軸、掛鉤),并明確其所在的位置。[思考]通過實際操作,你認(rèn)為輪邊的槽有什么作用呢?[提示]繩子繞在輪子的槽中,拉動時才會方便自如。[思考]如果將滑輪的軸固定,繩子的兩端分別連接什么呢?[提示]繩子的一端連接物體,另一端用手拉動。升旗時,國旗系在繩子的一端,另一端用手拉,國旗就能徐徐升起。[思考]如果將重物掛在滑輪的掛鉤上,繩子的兩端分別連接什么呢?[提示]此時,繩子的一端固定,另一端用手向上拉起,重物隨滑輪一起運動。[思考]這兩種方法拉動重物時,滑輪的使用有什么不同?[提示]一種方法中滑輪的軸不移動,另一種方法中滑輪的軸隨重物一起移動。[歸納提升]物理學(xué)中,把軸不隨物體移動的滑輪叫定滑輪,把軸隨物體一起移動的滑輪叫動滑輪。探究點2探究兩類滑輪的作用[閱讀課本]P33~34“探究兩類滑輪的作用”[思考]閱讀課本P33“活動2”,先用彈簧測力計測出鉤碼的重力,這是為什么?[提示]測出鉤碼的重力可以比較拉力和鉤碼重力的大小,從而得出該機械是否省力的結(jié)論。[思考]改變彈簧測力計的拉力方向是為什么?[提示]通過改變彈簧測力計拉力的方向,可以驗證拉力的大小與拉力的方向是否有關(guān)。[思考]通過實驗,你認(rèn)為定滑輪有什么特點呢?[提示]拉力的大小和物重的大小相同;改變拉力的方向,拉力的大小不變。[小結(jié)]使用定滑輪不能省力,但可以改變力的方向。[思考]通過實驗,你認(rèn)為動滑輪有什么特點呢?[提示]豎直拉動時,拉力的大小接近物重的一半;改變拉力的方向,拉力的大小發(fā)生改變。[小結(jié)]使用動滑輪可以省力,但不能改變力的方向。[思考]觀察圖6?6?4(a),定滑輪的哪個點相當(dāng)于支點?[提示]滑輪固定時,滑輪繞著滑輪的軸轉(zhuǎn)動,所以滑輪的軸相當(dāng)于支點。[思考]如何畫定滑輪的力臂呢?[提示]作出軸(支點)到繩子(力的作用線)的距離即是對應(yīng)的力臂,觀察可知,力臂就是滑輪的半徑。[思考]觀察圖6?6?4(b),改變拉力的方向,動力的力臂會改變嗎?[提示]繩子拉力的方向與滑輪相切,軸到拉力作用線的距離始終等于滑輪的半徑。[思考]根據(jù)杠桿的平衡條件,可以得出什么結(jié)論?[提示]定滑輪的阻力臂和動力臂的長度都是圓的半徑,其大小相等。由F1L1=F2L2可得,當(dāng)L1=L2時,F1=F2,即F=G。[思考]觀察圖6?6?5,動滑輪同樣可以等效為杠桿,那動滑輪的支點在哪里?[提示]當(dāng)動滑輪靜止時,繩子的左端與滑輪相切,對滑輪有力的作用,掛重物的掛鉤對滑輪有力的作用,繩子的右端與滑輪相切,對滑輪有力的作用。為了探究拉力與物重的關(guān)系,選擇繩子的左端與滑輪的相切處為支點。[思考]動滑輪的支點有什么特點呢?[提示]當(dāng)重物上升時,動滑輪的支點隨之上升,所以動滑輪的支點是動支點。[思考]根據(jù)杠桿的平衡條件,你認(rèn)為拉力(方向豎直向上)的大小與物重有什么關(guān)系?[提示]動滑輪的動力臂是滑輪的直徑,阻力臂是滑輪的半徑,根據(jù)F1L1=F2L2可得,當(dāng)L1=2L2時,F1=12F2,即F=12[思考]改變拉力的方向,動力臂如何變化?拉力和物重有什么關(guān)系?[提示]拉力的方向改變后,動力臂變小,且小于動滑輪的直徑,所以拉力F>12G[思考]實驗得到的數(shù)據(jù)與理論分析有偏差,你知道其中的原因嗎?[提示]由于繩子與滑輪間有摩擦且動滑輪自身也有重力。[歸納提升]使用定滑輪不省力,但可以改變力的方向。使用動滑輪可以省力,但不改變力的方向。探究點3滑輪組[閱讀課本]P35~36“滑輪組”[思考]觀察圖6?6?8(a),試分析這組滑輪組的特點。[提示]由一個定滑輪和一個動滑輪組成。繩子的固定端系在定滑輪上,自由端拉力的方向向下。[思考]觀察圖6?6?8(c),試分析這組滑輪組的特點。[提示]由一個定滑輪和一個動滑輪組成。繩子的固定端系在動滑輪上,自由端拉力的方向向上。[思考]比較圖6?6?8(a)和圖6?6?8(c),它們都能改變力的方向嗎?[提示]圖6?6?8(a)的繩子自由端通過定滑輪,可以改變力的方向;圖6?6?8(c)的繩子自由端通過動滑輪,不能改變力的方向。[思考]比較圖6?6?8(a)和圖6?6?8(c),它們各有幾股繩子拉住動滑輪?[提示]圖6?6?8(a)中有2股繩子拉住動滑輪,圖6?6?8(c)中有3股繩子拉住動滑輪。[思考]實驗過程中,分別測出不同情況下拉力F和鉤碼的重力G,你能得出什么結(jié)論?[提示]當(dāng)有2股繩子拉住動滑輪時,拉力F=12G;當(dāng)有3股繩子拉住動滑輪時,拉力F=13[思考]如果增加滑輪的個數(shù)和繩子的股數(shù),再次組裝滑輪組,你認(rèn)為拉力F與物重G之間會有怎樣的關(guān)系?[歸納提升]拉力F、物重G和繩子股數(shù)n的關(guān)系為F=1nG,即用滑輪組提升重物時,若動滑輪自身的重力和摩擦忽略不計,則動滑輪被幾股繩子提升,其拉力就是物重的幾分之一,[思考]若動滑輪的重力不能忽略,那么拉力F、物重G物、動滑輪重G動和繩子股數(shù)n之間會有什么關(guān)系呢?[歸納提升]拉力F、物重G物、動滑輪重G動和繩子股數(shù)n的關(guān)系為F=1n(G物+G動)三、板書設(shè)計6.6滑輪1.定滑輪和動滑輪(1)定滑輪的特點(2)動滑輪的特點2.探究兩類滑輪的作用(1)定滑輪的作用(2)動滑輪的作用(3)定滑輪和動滑輪的理論分析3.滑輪組(1)特點(2)拉力與物