人教版八年级下册第十二章 简单机械12.2 滑轮教学设计

这是一份人教版八年级下册第十二章 简单机械12.2 滑轮教学设计，共4页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感·态度·价值观，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。
第2节　滑　轮 教学目标【知识与技能】1.认识定滑轮和动滑轮。2.认识定滑轮和动滑轮的本质及其作用。3.知道简单机械的一些应用。4.知道轮轴和斜面也能省力。【过程与方法】1.通过观察和实验,了解定滑轮和动滑轮的结构,培养学生的观察能力。2.通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点,培养学生探究物理规律的能力。【情感·态度·价值观】通过了解简单机械在实际生活中的应用,初步认识科学技术对社会发展的作用。教学重难点【教学重点】定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。【教学难点】对滑轮、斜面和轮轴特点的研究。教学过程一、新课导入升旗时,站在地面上的人向下拉绳子,国旗就能徐徐升起。你知道旗杆顶端帮助我们把国旗升上去的装置是什么吗?二、教学步骤探究点1　定滑轮和动滑轮[阅读课本]P82“定滑轮和动滑轮”[思考]观察滑轮主要是由哪几个部分组成的?[提示]熟悉与滑轮相关的几个名词,轮、轴并明确所在的位置。[思考]你认为轮边的槽有什么作用呢?[提示]绳子绕在轮子的槽中,拉动时才会方便自如。[思考]如果将滑轮的轴固定,绳子的两端分别连接什么呢?[提示]绳子的一端连接物体,另一端用手拉动。升旗时,国旗系在绳子的一端,另一端用手拉,国旗就能徐徐升起。[思考]如果将重物挂在滑轮的挂钩上,绳子的两端分别连接什么呢?[提示]此时,重物随滑轮一起运动,绳子的一端固定,另一端用手向上拉起。[思考]通过操作,你发现用滑轮提升重物有几种方法?[提示]一种方法是固定滑轮,将重物系在绳子的一端,手在另一端拉动;另一种方法是将重物挂在滑轮的挂钩上,绳子的一端固定,在另一端用手拉动。[思考]这两种方法提升重物时,滑轮的使用有什么不同呢?[提示]第一种方法中滑轮的轴不移动,另一种方法中滑轮的轴随重物一起移动。[归纳提升]物理学中,把轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮,把轴随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。[实验]研究定滑轮和动滑轮的特点。[思考]先用弹簧测力计测出钩码的重力,目的是什么?[提示]测量出钩码的重力,可以比较拉力和钩码重力的大小,从而判断该机械是否省力。[思考]改变弹簧测力计拉力的方向,目的是什么?[提示]通过改变弹簧测力计拉力的方向,可以验证拉力的大小与拉力的方向是否有关。[思考]通过实验,你认为定滑轮有什么特点?[提示]力的大小和物重的大小相同,改变拉力的方向,拉力的大小不变。[小结]使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。[思考]使用动滑轮提升钩码时,拉力与物重有什么关系?[提示]拉力的大小近似等于物重的一半。[思考]改变拉力的方向,不再竖直拉动,而是斜着拉起,弹簧测力计的示数会改变吗?[提示]当拉力的方向改变时,弹簧测力计的示数变大。[思考]通过实验,你认为动滑轮有什么特点?[提示]拉力的大小比物重小,改变拉力的方向后,拉力的大小会发生改变。[小结]使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。[思考]如果把定滑轮看作一个杠杆,哪个点相当于支点?[提示]滑轮固定时,滑轮绕着滑轮的轴转动,所以滑轮的轴相当于支点。[思考]如何画定滑轮的力臂呢?[提示]滑轮两边力的方向是沿着绳子方向的,作出轴(支点)到绳子(力的作用线)的距离即是对应的力臂,该力臂就是相应圆的半径。[思考]改变拉力的方向,动力的力臂会改变吗?[提示]绳子拉力的方向与滑轮相切,作出轴到拉力作用线的距离,其长度还是圆的半径。[思考]根据杠杆的平衡条件,可以得出什么结论?[提示]定滑轮的阻力臂和动力臂相等,由F1l1=F2l2可得,当l1=l2时,F1=F2,即F=G。[归纳提升]定滑轮可以等效为杠杆,支点O在轴上;动力为拉力F,阻力为物重G;动力臂和阻力臂都等于定滑轮的半径,所以定滑轮的实质是等臂杠杆。拉力与阻力的关系为F=G;拉力方向改变后,动力臂和阻力臂仍为定滑轮的半径,拉力与阻力的关系仍为F=G。[思考]动滑轮同样可以等效为杠杆,那动滑轮的支点在哪呢?[提示]当动滑轮静止时,绳子的左端与滑轮相切且有力的作用,挂重物的钩码对滑轮有力的作用,绳子的右端与滑轮相切且有力的作用。为了探究拉力与物重的关系,应选择绳子的左端与滑轮的相切处为支点。[思考]动滑轮的支点有什么特点呢?[提示]当重物上升时,动滑轮的支点随之上升,所以动滑轮的支点是动支点。[思考]根据杠杆的平衡条件,你认为拉力的大小与物重有什么关系?[提示]动滑轮的动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,根据F1l1=F2l2可得,当l1=2l2时,F1=F2,即F=G。[思考]改变拉力的方向,动力臂有什么变化?拉力和物重有什么关系?[提示]拉力方向改变后,动力臂变小,且小于动滑轮的直径,所以拉力F>G。[归纳提升]动滑轮可以等效为杠杆,支点O在动滑轮的边缘处;动力为拉力F,阻力为物重G;动力臂是动滑轮的直径,阻力臂是动滑轮的半径,所以动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。拉力与阻力的关系为F=G;拉力方向改变后,动力臂发生改变,且小于动滑轮的直径,阻力与阻力臂不变,不再满足F=G的关系。[思考]实验得到的数据与理论分析有些偏差,你知道其中的原因吗?[提示]绳子与滑轮间有摩擦,且动滑轮自身也有重力。探究点2　滑轮组[阅读课本]P83“滑轮组”[思考]观察课本图12.2⁃4甲,你能否说出该滑轮的组装特点呢?[提示]由一个定滑轮和一个动滑轮组成。绳子的固定端系在动滑轮上,自由端拉力的方向向上。[思考]观察课本图12.2⁃4乙,你能否说出该滑轮的组装特点呢?[提示]由一个定滑轮和一个动滑轮组成。绳子的固定端系在定滑轮上,自由端拉力的方向向下。[思考]比较这两种组装方法,它们各有几股绳子拉住动滑轮呢?[提示]第一种方法有3股绳子拉住动滑轮,第二种方法有2股绳子拉住动滑轮。[思考]实验过程中,分别测出不同情况下拉力F和钩码的重力G,你能得出什么结论?[提示]有2股绳子拉住动滑轮时,拉力F=G,有3股绳子拉住动滑轮时,拉力F=G。[思考]比较第一种方法和第二种方法,它们都能改变力的方向吗?[提示]第二种方法中绳子的自由端通过定滑轮,可以改变力的方向;第一种方法中绳子的自由端通过动滑轮,不能改变力的方向。[思考]如果增加滑轮的个数和绳子的股数,再次组装滑轮组,你认为拉力F与物重G之间会有什么样的关系?[归纳提升]拉力F、物重G和绳子股数n的关系为F=G,即使用滑轮组吊重物时,若动滑轮的重力和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用拉力就是物重的几分之一。使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向。[思考]若动滑轮的重力不能忽略,那么拉力F、物重G物、动滑轮重G动和绳子股数n之间会有什么关系呢?[归纳提升]拉力F、物重G物、动滑轮重G动和绳子股数n的关系为F=(G物+G动)。[思考]你对生活中的轮轴和斜面了解多少?[提示]阅读P83“轮轴和斜面”[习题]如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是　　　　m,绳端的拉力F是　　　　N,其中定滑轮的作用是　　　　。 [分析]由图知n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.5 m=1 m;因为绳重和摩擦不计,所以绳端的拉力F=(G物+G动)=×(10 N+2 N)=6 N;根据定滑轮的特点可知,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。[答案] 1　6　改变力的方向三、板书设计第2节　滑轮1.定滑轮和动滑轮(1)定滑轮的特点(2)动滑轮的特点(3)定滑轮的作用(4)动滑轮的作用(5)定滑轮的实质(6)动滑轮的实质2.滑轮组(1)特点(2)拉力与物重的关系:F=(G物+G动)(3)滑轮组的组装教学反思本节课中把滑轮组看成变形的杠杆对学生来说比较抽象,可通过类比,采用抓住主要因素,忽略次要因素的方法,帮助学生将滑轮抽象成杠杆。动滑轮的支点是难点,学生不易理解,可对动滑轮进行受力分析,找出动滑轮受力的作用点,进而判断动滑轮的支点。