《定滑輪和動(dòng)滑輪》教案課題定滑輪和動(dòng)滑輪課型新授課教學(xué)目標(biāo)1.知道定滑輪、動(dòng)滑輪，并能識(shí)別它們.2.理解定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)，并能用它們來解決簡(jiǎn)單的問題.3.經(jīng)歷探究定滑輪、動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)的過程，進(jìn)一步掌握用觀察、對(duì)比來研究問題的方法.教學(xué)重點(diǎn)探究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)教具準(zhǔn)備多媒體課件、定滑輪、動(dòng)滑輪、鉤碼、細(xì)繩教學(xué)難點(diǎn)掌握定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)教學(xué)課時(shí)1課時(shí)新課導(dǎo)入師：同學(xué)們，我們?cè)谇懊鎸W(xué)習(xí)了杠桿，知道了杠桿的分類和特點(diǎn).現(xiàn)實(shí)生活中我們還應(yīng)用了其他簡(jiǎn)單機(jī)械.如我們每周一升國(guó)旗，升旗手用力向下拉繩子，我們會(huì)看到國(guó)旗緩緩上升；工人在動(dòng)滑輪的幫助下，居然用50N的力提起重95N的物體，你知道這些是應(yīng)用了什么嗎？生思考、討論.教師對(duì)學(xué)生的回答先不急于解答.師：你們知道定滑輪和動(dòng)滑輪有什么特點(diǎn)嗎？它們是如何工作的呢？我們學(xué)習(xí)了本課知識(shí)后，你就會(huì)明白了.進(jìn)行新課認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪教師展示一架定滑輪、動(dòng)滑輪裝置，并利用它們分別提起鉤碼，對(duì)滑輪的構(gòu)造簡(jiǎn)單介紹.引導(dǎo)學(xué)生注意觀察它們?cè)诠ぷ鬟^程中有什么不同？生：定滑輪工作時(shí)，軸不動(dòng)，輪轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)滑輪工作時(shí)，軸隨著物體一起上或下運(yùn)動(dòng).師：回答正確.好，下面請(qǐng)大家分組探究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn).學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究（可參照教材P114頁《演示》）.教師參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，這樣便于降低學(xué)生實(shí)驗(yàn)難度.設(shè)計(jì)表格（供參考）學(xué)生記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，得出結(jié)論.教師用多媒體播放課件“定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)”，并講解.定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)（多媒體課件）（1）定滑輪是一個(gè)等臂杠桿.圖甲中所示定滑輪兩邊的力與輪相切，中心軸為杠桿的支點(diǎn)，輪的直徑可以看作是一根硬棒，動(dòng)力和阻力作用在直徑的兩端，動(dòng)力臂等于阻力臂.注意：用定滑輪提升重物時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)的距離等于重物升高的高度.（2）動(dòng)滑輪是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿.如圖乙所示，動(dòng)滑輪由于一邊懸于固定點(diǎn)，重物的重力作用線通過滑輪中心軸，滑輪的“支點(diǎn)”位于固定邊與輪相切的地方.過“支點(diǎn)”的輪的直徑相當(dāng)于杠桿，重物的重力為作用在杠桿上的阻力，人施加的力為動(dòng)力，因此動(dòng)力臂是直徑，阻力臂是半徑，動(dòng)力臂是阻力臂的二倍.師：請(qǐng)同學(xué)結(jié)合剛才探究的結(jié)論，聯(lián)系實(shí)際事例，說說在什么情況下使用定滑輪？什么情況下使用動(dòng)滑輪？學(xué)生回答：①需要改變用力的方向時(shí)，使用定滑輪，如站在地面上升旗的裝置.②需要省力，用較小的力提起較重的物體時(shí)，使用動(dòng)滑輪，如建筑工地上吊起建筑材料的裝置.例題1（用多媒體展示）一輛汽車不小心陷進(jìn)了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出.如果汽車的動(dòng)力比阻力小800N，則甲圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為_____N，乙圖中人拉動(dòng)汽車的拉力至少為_____N，其中比較省力的是_____圖.（繩與滑輪間的摩擦不計(jì)）解析：圖甲是定滑輪，圖乙是動(dòng)滑輪.由于定滑輪不省力，動(dòng)滑輪省力.根據(jù)題目的已知條件，必須給汽車提供至少800N的拉力，因此，如果利用甲圖，則人必須至少施加800N的力才能把汽車拖出泥潭.如果使用乙圖，人只需提供400N的拉力即可拖出汽車.由此可見，乙圖更省力.答案：800400乙定滑輪和動(dòng)滑輪的綜合運(yùn)用教師引導(dǎo)學(xué)生思考：定滑輪可以任意改變力的方向；那么動(dòng)滑輪是否能在任何時(shí)候都可以省一半的力？學(xué)生猜想：這是肯定的，因?yàn)閯?dòng)滑輪是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿.教師出示以下例題，幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤觀點(diǎn).例題2（用多媒體展示）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體.不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（）A.20NB.25NC.30ND.35N解析：利用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)能省一半的力是有條件的，那就是自由端拉力的方向應(yīng)與阻力方向相反，且在一條直線上，從圖示裝置看，拉力F的大小要大于動(dòng)滑輪與重物總重的一半，答案為D.答案：D教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，知道了定滑輪不省力，但能改變力的方向；動(dòng)滑輪省一半的力，但要移動(dòng)兩倍的距離，下節(jié)課我們?cè)僖黄饋韺W(xué)習(xí)滑輪組的特點(diǎn).教學(xué)反思本課內(nèi)容屬于實(shí)驗(yàn)探究，要求學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“探究定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”.大多數(shù)學(xué)生很容易想到定滑輪的繞線方法，但是在設(shè)計(jì)動(dòng)滑輪繞線時(shí)，我發(fā)現(xiàn)接連幾個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的方法都還是定滑輪，因此，教師要適時(shí)引導(dǎo)，避免學(xué)生感到茫然，參與學(xué)生動(dòng)手繞線，介紹二者的不同之處.這樣不僅節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，而且調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性.在探究定滑輪、動(dòng)滑輪特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，引導(dǎo)學(xué)生試圖從拉力與鉤碼重力的大小、方向、移動(dòng)距離等方面進(jìn)行比較，鼓勵(lì)每個(gè)小組的同學(xué)都動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，分工協(xié)作，如拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)、讀取測(cè)力計(jì)的示數(shù)、測(cè)量鉤碼上升的距離和測(cè)力計(jì)上升的距離、記錄數(shù)據(jù)等，相互之間起到監(jiān)督的作用，還有利于共同分析數(shù)據(jù)、歸納出結(jié)論、分享實(shí)驗(yàn)成果.教學(xué)過程中老師的疑問：教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié)：課后·知能演練基礎(chǔ)鞏固1.如圖升旗時(shí),旗桿頂端的裝置是()A.定滑輪——可改變用力的方向B.動(dòng)滑輪——可以省力C.動(dòng)滑輪——可改變用力的方向D.定滑輪——可以省力2.施工中,一工人利用如圖所示的滑輪,若沿不同方向?qū)⒁煌澳嗌程岬礁咛?不計(jì)摩擦),那么工人用的拉力()A.F1大 B.F2大 C.F3大 D.一樣大3.用如圖所示的滑輪將重3N的物體勻速提升10cm,如果動(dòng)滑輪重為1N,則下列說法正確的是()A.拉力F=2N B.拉力F=1.5NC.繩子向上移動(dòng)的距離為10cm D.繩子向上移動(dòng)的距離為5cm4.小王同學(xué)正在用滑輪組提升一箱重600N的粽子,如圖所示,以下說法錯(cuò)誤的是()A.滑輪組繩子股數(shù)n=3B.若小王所用拉力為220N,不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪重40NC.若粽子上升5m,則小王需要拉動(dòng)繩子15mD.若小王拉動(dòng)繩子的速度為0.3m/s,則粽子上升的速度為0.1m/s5.如圖所示裝置中,不計(jì)滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)及輕繩的質(zhì)量,若拉力F=4N時(shí),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),則甲、乙兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為()A.12N,8N B.8N,8N C.8N,12N D.12N,12N6.如圖所示,當(dāng)工人師傅用100N的拉力向下拉繩時(shí),使重180N的重物勻速上升1m,不計(jì)繩重及摩擦,此滑輪組中的動(dòng)滑輪重為N,繩子自由端下降m。

能力提升7.某同學(xué)用滑輪組提升物體,若物體升高1m時(shí),繩子自由端移動(dòng)的距離是3m,該同學(xué)用力的方向向下,則該滑輪組的組成情況是()A.由1個(gè)動(dòng)滑輪,2個(gè)定滑輪組成 B.由2個(gè)動(dòng)滑輪,1個(gè)定滑輪組成C.由1個(gè)動(dòng)滑輪,1個(gè)定滑輪組成 D.由2個(gè)動(dòng)滑輪,2個(gè)定滑輪組成8.一名重力為500N的舉重運(yùn)動(dòng)員,可舉起1200N的物體,這個(gè)人站在地面上,用如圖所示的裝置提升物體,滑輪重和摩擦均忽略不計(jì),在下列四個(gè)不同重力的物體中,他能提起的最重物體的重力是()A.500N B.2400N C.1200N D.1000N9.某工廠要提升一個(gè)零件,一位工人設(shè)計(jì)了圖示的四種方案,不計(jì)機(jī)械重力、繩重和摩擦,其中最省力的是()10.如圖所示,已知?jiǎng)踊喌闹亓?N,不計(jì)摩擦和繩重,當(dāng)豎直向上的力F=20N時(shí),恰能使重物勻速上升,則重物的重力G=N,重物上升10cm,F向上移動(dòng)cm。

11.如圖所示,用滑輪組提升重物,用最小的力將重物提升到高處,請(qǐng)畫出符合要求的繩子繞法。12.如圖所示,重力為600N的工人師傅用120N的拉力,使重為300N的物體以0.2m/s的速度勻速提升。不計(jì)繩重及摩擦。(1)求5s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離。(2)求動(dòng)滑輪的重力。(3)若繩子所能承受的最大拉力為600N,則工人師傅所能提起的最大物重是多少?思維拓展13.在探究定滑輪和動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中:(1)在探究定滑輪工作的特點(diǎn)時(shí),如圖乙所示,使用彈簧測(cè)力計(jì)的操作方法是(填序號(hào))。

①隨意拉動(dòng)鉤碼②拉著鉤碼保持靜止③勻速向下拉動(dòng)(2)在探究定滑輪工作的特點(diǎn)時(shí),按照?qǐng)D乙操作,覺得讀數(shù)不方便,于是把彈簧測(cè)力計(jì)倒過來,即彈簧測(cè)力計(jì)吊環(huán)系在拉繩上,用手拉掛鉤,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)(選填“變大”“不變”或“變小”),其理由是。

(3)在探究動(dòng)滑輪工作的特點(diǎn)時(shí),先測(cè)出的總重力,然后按照?qǐng)D丙組裝動(dòng)滑輪,實(shí)驗(yàn)時(shí)拉彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟將記錄表格的第一行欄目補(bǔ)充完整(不要求填入實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù))。該實(shí)驗(yàn)至少要測(cè)量三組數(shù)據(jù)的目的是。此次實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裰苯拥贸觥笆褂脛?dòng)滑輪能省一半力”的結(jié)論?答:。

實(shí)驗(yàn)次序123參考答案【課后·知能演練】1.A2.D3.A4.B5.A6.2027.A8.A9.D10.9511.如圖所示12.(1)3m(2)60N(3)1740N解析(1)由題圖可知,n=35s內(nèi)物體移動(dòng)的高度為h=vt=0.2m/s×5s=1m繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=3×1m=3m。(2)不計(jì)繩重及摩擦,由F=1n(G+G動(dòng)可得,動(dòng)滑輪重力為G動(dòng)=nF-G=3×120N-300N=60N。(3)因?yàn)楣と藥煾抵亓?00N,則繩子最大拉力為600N,不計(jì)繩重及摩擦,由F=1n(G+G動(dòng))可得,G'=nF'-G動(dòng)=3×600N-60N=1740N。13.(1)③(2)變小彈簧測(cè)力計(jì)自身的重力也會(huì)使彈簧測(cè)力計(jì)產(chǎn)生示數(shù)(3)鉤碼豎直向上勻速鉤碼的總重力G/N繩子的拉力F/N得到普遍的規(guī)律不能解析(1)在實(shí)驗(yàn)的過程中,為了使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定,應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),即勻速向下拉動(dòng)鉤碼。(2)彈簧測(cè)力計(jì)倒過來使用時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)受力情況是受到向上繩子的拉力(大小等于鉤碼重力),受到向下的重力和手向下的拉力。這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的是手向下的拉力,大小等于繩子自由端的拉力與彈簧測(cè)力計(jì)的重力之差。所以在勻速拉動(dòng)時(shí),根據(jù)二力平衡條件可知實(shí)驗(yàn)會(huì)造成測(cè)量值小于向上繩子的拉力即鉤碼重力。(3)在探究動(dòng)滑輪工作的特點(diǎn)時(shí),由于繩子拉起