滑輪及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
滑輪及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)：
1. 知道使用滑輪的好處，理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。
2. 會(huì)根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況，會(huì)根據(jù)要求正確組裝滑輪組。
教學(xué)重、難點(diǎn)：
1.理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。
2.會(huì)根據(jù)滑輪的掛線判斷省力情況，會(huì)根據(jù)要求正確組裝滑輪組。
課時(shí)安排：1課時(shí)
教具準(zhǔn)備：滑輪、鐵架臺(tái)、繩子、彈簧秤、長(zhǎng)尺、砝碼、投影儀
教學(xué)步驟：
1. 復(fù)習(xí)引入
問(wèn)：什么叫杠桿?
一根硬棒、在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。
問(wèn)：杠桿一定是直的嗎?
不一定.杠桿也可以是彎的或其它形狀的。
問(wèn)：可以是圓的嗎?
可以。這就是滑輪。
(邊說(shuō)邊演示)滑輪是我們生活中常用的簡(jiǎn)單機(jī)械之一，用它可以把重物提到高處、滑輪與前面所講的杠桿有什么聯(lián)系嗎?
2.新課教學(xué)
這個(gè)滑輪可以看作杠桿嗎?
它符合杠桿的定義，是杠桿。
請(qǐng)你找出滑輪的五要素。(在黑板上畫出定滑輪的示意圖)
如圖1所示.
這個(gè)滑輪屬于哪種杠桿(省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿)?
析：因?yàn)樗膭?dòng)力臂等于阻力臂，所以它是等臂杠桿.
剛才我們提到的滑輪始終固定在支架上不動(dòng)，我們把它叫做定滑輪.
定滑輪在生產(chǎn)、生活中比較常見，比如每周一早上升旗時(shí)就要用到滑輪.目的就是要改變動(dòng)力的方向，人站在地上就可以把國(guó)旗升到旗桿頂.(圖9-13)
使用定滑輪可以改變動(dòng)力的方向.(板書)
問(wèn)：看圖9-14，你覺得用哪種方法更省力?為什么?
結(jié)論：使用定滑輪不省力。定滑輪：實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿.(板書)
【實(shí)驗(yàn)1】裝置如圖9-15，9-16所示：用哪種方法更省力?
圖9-16的方法更省力.
問(wèn)：為什么呢?(師生一起分析動(dòng)滑輪的五要素如圖6所示)
動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)什么杠桿呢?使用動(dòng)滑輪為什么能省力?
動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂的二倍的杠桿.根據(jù)杠桿平衡條件，使用動(dòng)滑輪能省一半力.
一、動(dòng)滑輪——實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿.(板書)
使用動(dòng)滑輪能省一半力.
動(dòng)滑輪由兩根繩子共同承擔(dān)重物，因此每根繩子各承擔(dān)物重的一半.
定滑輪的好處是可以改變動(dòng)力的方向，動(dòng)滑輪的好處是可以省一半力.
問(wèn)：如果既想省力又想改變動(dòng)力的方向，怎么辦呢?
把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起.
我們把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起，稱它們?yōu)榛喗M.
【實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)裝置如圖9-17所示
(邊做邊說(shuō))(剛繞完1個(gè)動(dòng)滑輪時(shí))
問(wèn)：此時(shí)繩子上的拉力與物重G什么關(guān)系?(動(dòng)滑輪重忽略不計(jì)) 1/2G。
(又繞完1個(gè)定滑輪后)
問(wèn)：此時(shí)拉力的大小發(fā)生變化了嗎? 不變，仍然 1/2G。
結(jié)論：可見，在使用滑輪組時(shí)，承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子有幾根，繩子上的拉力就是總重的幾分之一.
使用滑輪組可以省力，能省距離嗎?
不能.拉力是物重的幾分之一，拉力所通過(guò)的距離就是物體所通過(guò)的距離的幾倍.
【實(shí)驗(yàn)3】實(shí)驗(yàn)裝置如圖8所示(滑輪組旁立著一個(gè)直尺).請(qǐng)學(xué)生觀察鉤碼上升1個(gè)格時(shí)，繩子的自由端下降了幾個(gè)格.以此驗(yàn)證學(xué)生的推論。
二、滑輪組
(其中 —繩子的段數(shù)G—物重 —物體移動(dòng)的距離F—拉力 —拉力移動(dòng)的距離)
(1) 省力情況：使用滑輪組時(shí)，滑輪用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
(2)判斷幾段繩子的方法：只有與動(dòng)滑輪連接的那段繩子才算進(jìn)去�？捎萌鐖D畫虛線的方法：
(3) 連線情況：定→動(dòng)，箭頭向下。 動(dòng)→定，箭頭向上。
三總結(jié)
【小結(jié)】請(qǐng)學(xué)生填寫下表
定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組
定義
實(shí)質(zhì)
特點(diǎn)
四、布置作業(yè)：
P161 1～2
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