六年級滑輪組科學實驗教案示范一、教學目標1.知識與技能：認識滑輪組，知道滑輪組是由定滑輪和動滑輪組合而成的；通過實驗探究，理解滑輪組既能省力又能改變用力方向的作用；初步了解滑輪組省力的原理，即承擔物重的繩子段數(shù)與省力情況的關(guān)系。2.過程與方法：經(jīng)歷組裝滑輪組和探究其作用的過程，學習制定簡單的實驗計劃，能利用彈簧測力計等工具進行測量和收集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行初步分析，得出結(jié)論。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)對簡單機械的探究興趣，感受科學知識在生活中的應用價值；培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度、合作與交流的意識以及動手操作能力。二、教學重點與難點*重點：認識滑輪組的構(gòu)造，通過實驗探究滑輪組的省力作用。*難點：理解滑輪組省力的原理，即通過觀察和分析，初步建立“承擔物重的繩子段數(shù)”與省力倍數(shù)之間的聯(lián)系。三、教學準備*教師用：多媒體課件（包含生活中應用滑輪組的圖片或視頻）、演示用滑輪組一套（大滑輪若干、粗繩）、重物（如裝滿水的水桶）、彈簧測力計。*學生分組用：鐵架臺（或其他固定支架）、定滑輪若干、動滑輪若干、輕質(zhì)繩子若干、相同規(guī)格的鉤碼一盒、彈簧測力計（量程合適）、刻度尺（可選）、實驗記錄單。四、教學過程（一）創(chuàng)設情境，導入新課(約5分鐘)1.提問回顧：同學們，我們之前學習了兩種簡單的滑輪，誰還記得它們的名字和主要作用？（引導學生回憶定滑輪能改變用力方向，不省力；動滑輪能省力，不能改變用力方向。）2.情境引入：（出示一個較重的物體，如用繩子捆好的一摞書）老師這里有一捆書，想把它提到講臺上。用我們學過的單個滑輪，能不能既省力又方便地把它提上來呢？（引導學生思考：用定滑輪不省力，用動滑輪雖然省力但需要向上拉，不方便。）3.揭示課題：看來，單獨使用定滑輪或動滑輪都有不便之處。今天，我們來學習一種新的機械，它結(jié)合了定滑輪和動滑輪的優(yōu)點，這就是——滑輪組。（板書課題：滑輪組）我們將通過實驗來研究滑輪組有什么神奇的作用。（二）新知探究：認識滑輪組及其作用(約25分鐘)1.認識滑輪組的構(gòu)造*教師引導：那么，什么是滑輪組呢？（出示滑輪組實物或示意圖）簡單地說，滑輪組就是把定滑輪和動滑輪組合在一起使用。*學生觀察：請同學們觀察老師手中的這個裝置，它由幾個定滑輪和幾個動滑輪組成？（根據(jù)出示的滑輪組回答）*動手嘗試（初步）：現(xiàn)在，請同學們利用桌上的鐵架臺、一個定滑輪、一個動滑輪和一段繩子，試著把它們組合起來，看看能不能組成一個最簡單的滑輪組。（學生分組嘗試，教師巡視指導，強調(diào)安全和正確連接方法。）2.探究滑輪組的作用*提出問題：我們已經(jīng)組裝好了簡單的滑輪組。大家猜一猜，用這樣的滑輪組來提升重物，會有什么作用呢？（引導學生猜想：可能省力？可能改變方向？）*設計實驗：*明確變量：我們要探究滑輪組是否省力，需要測量哪些數(shù)據(jù)？（物體的重量、使用滑輪組時拉力的大小。）*實驗步驟：1.用彈簧測力計直接測出一個鉤碼（或多個鉤碼，如2個）的重量，記錄在實驗記錄單上。這個重量就是我們要克服的“物重”。2.將這2個鉤碼掛在你組裝好的滑輪組的動滑輪下面。3.用彈簧測力計拉住繩子的自由端，緩慢勻速地將鉤碼提起（注意：測力計要豎直向上或向下拉，讀數(shù)時視線要與刻度線相平）。4.讀出彈簧測力計的示數(shù)，這就是我們使用滑輪組時所用的“拉力”，記錄下來。5.觀察：在拉動過程中，用力的方向和鉤碼上升的方向有什么關(guān)系？6.比較“拉力”和“物重”的大小，你發(fā)現(xiàn)了什么？7.（可選，視時間和學生能力）如果方便，還可以用刻度尺測量一下，當鉤碼上升一段距離（如10厘米）時，繩子自由端移動了多少距離？*學生實驗：學生分組進行實驗，教師巡視，指導學生規(guī)范操作，準確讀數(shù)，及時記錄數(shù)據(jù)。提醒學生注意安全，不要讓鉤碼掉落。*數(shù)據(jù)收集與分析：實驗完成后，各小組匯報自己的實驗數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)。*引導學生得出結(jié)論1（省力）：我們發(fā)現(xiàn)，使用滑輪組提起重物時，所用的拉力比直接提起重物的力要小。這說明滑輪組有什么作用？（省力）*引導學生得出結(jié)論2（改變方向）：我們是向哪個方向拉繩子的？重物向哪個方向運動？這說明滑輪組是否能改變用力方向？（根據(jù)學生組裝的滑輪組繞線方式不同，結(jié)果可能不同，可引導學生觀察不同繞法的區(qū)別，但重點是省力。）3.探究滑輪組省力的奧秘*提出新問題：滑輪組確實能省力，那么它為什么能省力呢？省力的多少又和什么有關(guān)呢？*觀察與思考：請同學們仔細觀察你們組裝的滑輪組，當我們用它提起重物時，動滑輪和重物的重量是由幾段繩子共同承擔的呢？（引導學生觀察并數(shù)一數(shù)繞在動滑輪上的繩子段數(shù)。例如，最簡單的“一定一動”滑輪組，若繩子固定端在定滑輪上，則有2段繩子承擔物重；若固定端在動滑輪上，則有3段繩子承擔物重。教師可根據(jù)學生普遍組裝的情況進行引導。）*建立聯(lián)系：我們測量的拉力大約是物重的幾分之一呢？（例如，如果是2段繩子承擔，拉力大約是物重的二分之一；3段繩子承擔，大約是三分之一。這里要強調(diào)“大約”，因為存在摩擦力和動滑輪本身的重量，實際測量值會比理論值略大。）*小結(jié)：看來，滑輪組省力的多少，與承擔物重的繩子段數(shù)有關(guān)。承擔物重的繩子段數(shù)越多，所用的拉力就越小，也就越省力。（板書：省力情況與承擔物重的繩子段數(shù)有關(guān)：n段繩子承擔，拉力F≈G/n，G為物重，n為繩子段數(shù)）（三）鞏固應用(約7分鐘)1.生活中的滑輪組：你能舉出生活中哪些地方應用了滑輪組嗎？（如：起重機、塔吊、電梯、某些晾衣架、工廠里的行車等。出示相關(guān)圖片或視頻，加深印象。）它們?yōu)槭裁匆没喗M呢？（因為需要省力，有時也需要改變方向。）2.思考與討論：如果我們想用更小的力提起更重的物體，可以怎樣改進我們的滑輪組？（增加動滑輪的個數(shù)，從而增加承擔物重的繩子段數(shù)。）3.辨析題：有人說：“使用滑輪組一定能省一半的力?！边@句話對嗎？為什么？（不對，省力多少取決于承擔物重的繩子段數(shù)，可能是二分之一、三分之一等，且實際情況還受摩擦等因素影響。）（四）課堂小結(jié)與拓展(約3分鐘)1.回顧總結(jié)：今天我們學習了什么？你有哪些收獲？（滑輪組的組成、作用——省力，可能改變方向、省力原理——與承擔物重的繩子段數(shù)有關(guān)。）2.知識拓展：滑輪組不僅能省力，在一些特殊情況下，我們也可以利用它來“省距離”，但那會比較費力。有興趣的同學課后可以查閱資料，了解一下。3.鼓勵探索：科學的世界很奇妙，希望同學們能保持這份好奇心和探究精神，去發(fā)現(xiàn)更多簡單機械的奧秘。五、板書設計滑輪組1.組成：定滑輪+動滑輪2.作用：*省力*（能/能或不能）改變用力方向(根據(jù)實際情況)3.省力奧秘：*觀察：承擔物重的繩子段數(shù)（n）*結(jié)論：拉力F≈物重G/n(忽略摩擦和動滑輪重)*（圖示：簡單滑輪組示意圖，并標出承擔物重的繩子段數(shù)n）六、教學反思（此部分由授課教師課后根據(jù)實際教學情況填寫，主要反思以下方面：）*學生對實驗的參與度和興趣如何？*實驗操作的規(guī)范性和安全性是否得到保證？*學生對“承擔物重的繩子段數(shù)”這一核心概念的理解程度如何？*教