初中人教版（2024）滑轮第2课时教学设计及反思

这是一份初中人教版（2024）滑轮第2课时教学设计及反思，共3页。教案主要包含了情景导入，合作探究等内容，欢迎下载使用。
多媒体课件、滑轮若干、细绳。
一、情景导入
多媒体展示升降晾衣架。同学们，你见过或使用过这样的晾衣架吗？这种衣架省力、方便又美观，在整个装置中应用到了一种机械——滑轮组，今天我们就来研究给我们生活带来方便的这种机械——滑轮组。
二、合作探究
滑轮组
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
定滑轮和动滑轮使用时有不同的特点，我们可不可以据此设计出一种既省力又可以改变力的方向的机械呢？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
大家是不是在想，需要改变用力方向时用定滑轮，需要省力时用动滑轮。把定滑轮和动滑轮组合起来，就可以既能省力、又能改变用力方向，这样问题不就解决了嘛。那么，组合之后是不是又会出现新的问题呢？我们可以看一段视频，你就明白了。(视频详见教学课件)
eq \(\s\up7(),\s\d5( 演示实验))
现在，大家明白滑轮组的工作特点了吧。下面，请同学们利用手边的仪器尝试利用一个定滑轮和一个动滑轮，组合连接成一个滑轮组，并验证一下滑轮组的规律。
eq \(\s\up7(),\s\d5(甲)) eq \(\s\up7(),\s\d5(乙))
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
(1)使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，当不计动滑轮重、绳重及摩擦时，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即F＝ eq \f(1,n)G物(n为吊动滑轮和重物绳子段数)。若考虑动滑轮重G动，不计绳重及摩擦时，则F＝ eq \f(1,n)(G物＋G动)。
(2)若物体升高距离h，则绳子自由端移动距离s＝nh。
(3)绳子自由端移动的速度v绳与物体移动的速度v物的关系式：v绳＝nv物。
(4)确定承担重物的绳子段数n的方法：在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕动滑轮上的绳子段数。在不考虑摩擦、绳重及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
轮轴和斜面
1．轮轴
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
(1)由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械叫轮轴。
(2)轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮。
(3)动力一般作用在轮上，阻力作用在轴上，此时，轮轴是省力机械。
(4)轮轴也相当于一个杠杆(如图)，轮和轴的中心O点是支点，作用在轮上的力F1是动力，作用在轴上的力F2为阻力，轮半径为R，轴半径为r，由杠杆平衡条件可知F1R＝F2r，R＞r，故F1＜F2，所以轮轴省力。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力。
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的 eq \f(1,n)。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 拓展延伸))
生活中的轮轴：①用螺丝刀拧螺丝时，手抓的木柄较粗的部分是轮，金属杆部分较细的是轴，因此螺丝刀拧螺丝是轮轴；②拖拉机或一些汽车用人工发动时使用的摇把也是一个轮轴；③电视中出现的以前农村常用的辘轳也是轮轴；④卷扬机的摇杆也是轮轴。
2．斜面
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
了解了轮轴，再来讨论斜面为什么也是简单机械，这种简单机械对我们有什么用呢？请同学们想想骑自行车上坡直线行驶和弯曲行驶时的情景。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
使用斜面看起来是费了距离，但是省了力，如果从山下直通山顶需要很大的力，不容易爬上去，而沿着弯弯曲曲的盘山公路行走就可以用较小的力爬上山。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
(1)斜面是一个费了距离但能省力的简单机械。
(2)理想情况下斜面公式：Fl＝Gh。
(3)斜面是一种省力的简单机械，斜面的倾角越小越省力，可见在高度一定的情况下，斜面越长越省力。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 材料拓展))
斜面的应用
斜面的记述和应用也是《墨经》中首先记载的，古时把斜面称为“梯”。叙述了放在梯上的物体不能水平和垂直放置，说明放在斜面上的物体要向下滑动。同时墨家还设计了“车梯”，利用它来提高重物可以节省人力。“车梯”的构造也很巧妙，它是一种装有滑轮的前低后高的斜面车。虽然当时没有提出利用斜面可以省力的道理，但省力的思想是包含在其中的。
到了汉代，王充对斜面做了进一步的叙述，大意是说载重之车在斜面上必须有强力拉或推，才能向上运动，如果失去拉力或推力，车就会向下运动。尖劈的运用在春秋战国以前就开始了，古人知道用它可以使小力发挥大力的作用，且两面的夹角愈小，发挥力的作用愈大。尖劈在我国的发展经过了漫长的岁月，从古猿人打猎用的石头尖劈，经长期的改进，发展到今天各式各样的金属尖劈，被广泛应用在生产工具、兵器和日常生活中。
日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达到省力的目的，如楼梯、石梯、蜿蜒而上的山路等。

(1)若将两个斜面结合在一起，则形成一种称为楔(或称为劈)的简易机械。楔在切割并分裂东西方面非常有用。刀、斧及人类的门牙均为楔的例子。

拉链巧妙地利用斜面原理，使两排可相连的链齿结合或分离。拉链的滑扣由几个楔组成，当你拉动时，它可以把原本很小的作用力转变成很大的力，使拉链拉开或闭合。
(2)若将斜面围绕在圆柱上，则形成称为螺旋的简易机械。常用来锁住物体的螺丝、附螺纹的瓶盖、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置。
(3)上海南浦大桥的引桥是螺旋式的，是变形的斜面的应用。两岸引桥全长7 500 m，能使汽车省力(不省功)。螺旋式结构能大大节省空间。
第3节 滑轮
第2课时 滑轮组及其他简单机械
eq \a\vs4\al(滑轮组及其他简单机械) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(滑轮组)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(定义：由若干个定滑轮和动滑轮组合而成的简单机械叫滑轮组),优点：既省力又可以改变用力的方向,缺点：多移动距离；结构复杂，需要较多的滑轮,滑轮组中拉力F、物重G与绳子段数n的关系：F＝\f(1,n)G（不计滑轮重、绳重及摩擦）,\a\vs4\al(物体上升的高度h、自由端移动的距离s与绳子段数n的关系：s＝nh))),\a\vs4\al(轮轴和,斜面)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(轮轴：具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械),\a\vs4\al(轮轴实质：一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力),\a\vs4\al(斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械)))))
完成对应课时内容。
本节先回顾定滑轮、动滑轮的特点，后指出如果把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系，最后介绍了另外两种常见的简单机械——轮轴和斜面。通过图片、视频等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况，来拓宽学生的知识面，同时进行爱国主义教育。