初中物理北师大版八年级下册二、滑轮教学设计

这是一份初中物理北师大版八年级下册二、滑轮教学设计，共4页。教案主要包含了滑轮，定滑轮的工作特点，动滑轮的工作特点等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
1．认识定滑轮和动滑轮，理解定滑轮、动滑轮的作用。
2.会根据要求使用和组装滑轮组
过程与方法
1．通过观察和实验，得出定滑轮、动滑轮的工作特点；
2．通过自制教具以及杠杆的平衡条件，对定滑轮、动滑轮的工作特点进行分析，培养学生的分析观察能力，得出定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变形；
3．在对实例的分析和解释中进一步理解定滑轮、动滑轮的应用。
情感、态度和价值观
1．意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，提高探究简单机械的兴趣；
2．运用学过的科学知识解释生活中的滑轮，进一步感受到生活和科学的关系；
教学重点和难点
重点：定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用及特点。
难点：1.定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变形；
2.找动滑轮的支点。
教学过程
一．引入：（自制教具-神秘的盒子）
绳子下吊有2个钩码，你们猜能否用一个钩码把两个钩码吊起?我们来试一下，为什么一个钩码能拉起2个钩码呢？奥妙在哪里呢？让我们来看看盒子里面有什么秘密?
今天，我们就来认识和研究滑轮。
二．新课教学：
请学生观察：滑轮由哪些部分组成呢？
学生：有轮子 （轮子的边缘有什么特点呢？）
学生：有凹陷 （我们把它称为槽。）
教师：轮子会不会转呢？ （会）
教师：绕着什么转？ （绕着圆心）
教师：也就是绕着通过圆心的轴转动。
教师：轴用框固定。
教师：框的上下还各有一个钩子。
引入定义：像这样能够绕轴转动的，边缘有槽的轮子就叫做滑轮。
板书：一、滑轮
定义：能够绕……
组成部分：轮 轴 框 钩
滑轮画法： 先画轮，再画轴，然后框，最后钩。
再请学生观察：这两个滑轮在构造有没有不同呢？（没有）
老师利用其中一个滑轮将这个重物举高：
把滑轮挂在铁架台上
在绳子的一端挂上重物
将绳子绕过滑轮
在绳子的另一端施加一个向下的拉力
思考：教师提供1套完全相同的器材，请学生用这个滑轮想出另一种方法，同样也把这个重物举高。
学生讨论：请同学上来表演。
总结：操作步骤：
将绳子的一端固定在铁架台上
把重物挂在滑轮的下方
将绳子穿过滑轮
在绳子的另一端施加一个向上的拉力，重物就被举高了
操作：教师同时利用这两个滑轮将重物举高。（操作：两边同时拉）
思考：这两个滑轮在构造上是相同的，大家认真观察，它们在工作过程中有什么不同呢？（一个滑轮会动，另一个不会动）哪一个不会动？ （左边）教师在左边这个滑轮上贴一个小圆点，当向下拉绳子的时候，看看滑轮有没在动？
总结：可见，不能说是滑轮不动，而是滑轮的轴不动。
而右边这个滑轮的轴会随着物体的运动而运动。
定义：把在工作过程中轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
把在工作过程中轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
板书： 3. 分类：定滑轮：轴固定不动
动滑轮：轴随物体一起运动
可见，定滑轮和动滑轮不是构造不同，也不是一个会动，一个不会动。
而是由在工作过程中轴会不会随着物体一起运动来区分的。
二、定滑轮的工作特点
1.利用定滑轮工作有什么好处呢？
分析：在没有利用定滑轮时，要将重物举高，力就要向上。（演示）
而用了定滑轮之后，力的方向可以向下。（边讲边演示）
总结：使用定滑轮的好处是：可以改变力的方向。
2.利用定滑轮工作能不能省力呢？
如果直接匀速向上（副板书：匀速）提起物体，需要多大的力？
测量: 拉力为多少牛？ (2N) 那么物体的重力也就是2N。
即阻力为2N, 记为F2=G=2N (副板书)
而用了定滑轮之后，需要的拉力为多大呢？
测量：此时拉力为多少？（2.1N）这是动力，记为F1=5.2N (副板书)
分析：因为动力大于阻力， 所以使用定滑轮不省力。
3如果沿着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，那么力的大小会一样吗？（会&不会）用实验来验证。
演示： 向下拉时，F1=2.1N
斜向下拉，F1‘=2.1N
水平拉时，F1‘‘=2.1N
无论沿哪个方向拉，力的大小都不变。这又是为什么呢？
4为什么沿不同方向拉绳子，力的大小都不变呢？
演示：杠杆提重物的实验
操作：用自制教具改装：
当黄色杠杆从水平位置转动到一定位置红色的跟上，红色的到一定位置绿色的跟上，这样连续转动起来的杠杆像什么？
生：定滑轮。
讲授：滑轮实际上就是杠杆的变形
分析：斜拉时，阻力和阻力臂不变，现在动力是沿着这个方向的，发现动力臂还是等于半径，即定滑轮还是个等臂杠杆。因此F1‘= F2。
水平拉时，动力臂仍然等于半径，说明它仍然是一个等臂杠杆，则F1‘‘= F2
总结：所以，无论我们沿什么方向拉，定滑轮始终是一个等臂杠杆。
定滑轮的实质是等臂杠杆
综上所述，定滑轮工作的特点是：
板书： 1.可以改变力的方向 2.不能省力 3.实质：等臂杠杆
三、动滑轮的工作特点
1.利用动滑轮工作会不会改变力的方向呢？请一个同学来分析。
分析：在没有利用动滑轮时，要将重物竖直向上举高，力的方向要竖直向上。而用了动滑轮，力的方向还是竖直向上。（边讲边演示）
总结：利用动滑轮不能改变力的方向。
2.利用动滑轮工作能不能省力呢？
演示：现在我用了动滑轮也把重物匀速举高，所需要的拉力为多少呢？再用弹簧测力计测一下。（1.3N）记为动力F1=1.3N发现动力小于阻力，所以使用动滑轮可以省力。
3.为什么使用动滑轮可以省力呢？该如何分析？
再将动滑轮变回杠杆来分析。
分析：当提起重物的时候，支点在哪里？
在绳子和轮接触的地方这是动力作用线，这是阻力作用线，（边讲边用手比划）把动力臂和阻力臂画出来从支点到动力作用线的距离为动力臂；从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。（先用手比划）动力臂等于直径，阻力臂等于半径，即l1=2l2。也就是说动滑轮的实质是一个省力杠杆
4.那使用动滑轮可以省多少的力呢？请一个同学到黑板上证明：
当匀速举起重物时，杠杆出于平衡状态。
根据杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2
因为l1=2 l2 所以F1 =1/2F2即使用动滑轮可以省多少的力？（一半）
若学生没有写根据杠杆平衡条件四个字，就问学生，这个公式成立的条件是什么呢？（杠杆要平衡）那现在杠杆平衡了吗？（平衡了）
为什么呢？因为我们是匀速举起重物，杠杆是匀速转动，所以杠杆处于平衡状态。
5.刚才我们测出F2=2N， F1=2.1N，为什么实际过程中F1略大于1/2F2？
学生：因为有摩擦力。
补充：除了有摩擦力之外，还有其他原因吗？
刚才我们将物体举高的时候，什么也被举高了？（动滑轮也被举高了），如果忽略摩擦力，也忽略了动滑轮和绳子的重的话，则F1等于1/2F2。
综上所述，我们可以总结出利用动滑轮工作的特点是：
板书： 1.不能改变力的方向 2.可以省力 3.实质：省力杠杆
五．小结：
板书设计：
１．定滑轮：
（1）特点：可以改变力的方向，但不省力
（2）实质：是一个等臂杠杆
２．动滑轮：
（1）特点：不能改变力的方向，但可以省一半的力
（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆