资源描述
《探究滑轮的作用》
【授课地点】物理实验室
【授课时间】1课时
【仪器材料】定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、动滑轮、、铁架台、刻度板
【教学目标】
1、知识与技能：
使学生借助已有知识：理解滑轮的原理 , 知道滑轮的作用。
2、过程与方法：
由问题的提出、猜测、经过实验探究 , 使学生亲身经历物理问题的研究过程。
3、情感、态度与价值观：
体验科学探究的乐趣 , 学习科学的探究方法 , 从而领悟科学的思想和精神 , 培养抽象思维和论证问题的能力。通过对实验数据的收集 , 培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
【教学重点】
定滑轮、动滑轮的作用。
【教学方法】
采用实验探究、讨论归纳的方法。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、复习提问
1、杠杆有哪三种？各有什么特点？举例说明。
2、剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆？
学生回答。
教师出示实物并进行演示，并画出这两个杠杆的示意图。要求学生正确画出它们的力臂，讲清道理，说明结论。
画出力臂。
二、新课引入
教师先举一个滑轮的实例，再要求学生举滑轮的例子，根据使用时滑轮的不同情况进行分类（即按定滑轮和动滑轮分类）。
学生举例。
提问它们的特点是什么，由此给出定义：滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。
教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种：定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮，使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。
讨论特点。
再举些滑轮实例，可连接录像。
学生观看录像。
1 、定滑轮
观察定滑轮。定滑轮工作时，它的轴固定不动。
举例：如旗杆顶部的装置为定滑轮。
(2) 提问：使用定滑轮有什么特点？
观察定滑轮工作的状态，轴是固定不动的。
演示实验：
① 称量钩码的重力；
②匀速拉动弹簧测力计，物体上升，拉力的方向改变，但弹簧测力计的示数不变，特点是 G ＝ F 。使用定滑轮吊起物体时，可以改变力的作用方向，达到操作方便的目的。
观察实验：
学生通过教师的演示得出使用定滑轮可以改变力的作用方向，定滑轮不能省力。
提问：使用定滑轮不能省力，那么能否省距离？能否省功？
学生思考
使学生清楚地看到：“动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等，使用定滑轮不能省力，也不能省距离。” 由此得出使用定滑轮不能省功。
观察实验，得出结论：
① 动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等，使用定滑轮不能省力，也不能省距离。
② 由 W ＝ Fｓ得出 W 与提升物体所需的功Ｇh相等，使用定滑轮不能省功。
2 、动滑轮
(1) 教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析，此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点？
教师在学生讨论后小结：动滑轮工作时，轴和重物一起移动。另外用力方向也不同，用定滑轮时拉力方向是向下的，使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
(2) 提问：使用动滑轮有什么好处？动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样？
学生讨论。
(3) 组织学生实验，按课本实验探究。
由于研究定滑轮时教师已演示过实验，学生可以自己设计出实验步骤。
说明：重物用 2 个钩码表示，有利于分析数据。用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时，跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
学生实验，教师巡回指导。
实验：两人一组，自行设计实验步骤及表格记录数据。
按左图所示进行实验。
观测弹簧测力计的示数F１ 和 F２ 及钩码升高的高度 H 和手拉弹簧测力计拉起的高度ｓ。
学生实验完毕后，教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中，分析学生数据。
(4) 总结：
使用动滑轮提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
两根绳子吊着重物和滑轮，这两根绳子的力之和约等于钩码的重力，符合平衡力的原理。
动力作用点移动的距离ｓ是物体上升高度 H 的 2 倍。
使用动滑轮不能省功。
说明：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
通过数据分析得出：
⑴ 使用动滑轮提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
⑵ 动力作用点移动的距离ｓ是物体上升高度 H 的 2 倍。而使用动滑轮虽不能改变力的方向，但可以省一半力。使用动滑轮不能省功。
三、课堂小结
认识定滑轮、动滑轮。
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