第二节:滑轮(教学设计)
教学目标知识与技能。
1.认识定滑轮和动滑轮,理解定滑轮、动滑轮的作用。2.根据要求使用和组装滑轮组过程与方法。
1.通过观察、实验,得出定滑轮、动滑轮的工作特点;2.通过教具以及杠杆的平衡条件,对定滑轮、动滑轮的工作特征、本质进行分析,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**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:
讲授:这样改装好的装置就叫做滑轮,滑轮实际上就是杠杆的变形,它也是一种简单机械。在现代化生产中,人们使用的往往是复杂的机械,但复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单。
机械组合起来的。今天我们就开始学习滑轮。二.新课教学:
请学生观察:滑轮由哪些部分组成呢?(ppt出现一个滑轮)有轮子(轮子的边缘有什么特点呢?
)有凹陷(我们把它称为槽。)教师:轮子能不能转呢?
(能);绕着圆心转,也就是绕着通过圆心的轴转动。轴用框固定。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。
1.定义:能够绕……
2.组成部分:轮轴框钩。
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:1.把滑轮挂在铁架台上2.在绳子的一端挂上重物3.将绳子绕过滑轮。
4.在绳子的另一端施加一个向下的拉力。
思考:利用桌面的器材,请学生用这个滑轮想出另一种方法,同样也把这个重物提高。学生讨论:请同学实验。
学生操作过程中,滑轮会打翻,可以提示:先将重物挂在滑轮上)
注意:提高后一定要将绳子的自由端固定好。)总结:操作步骤:
1.将绳子的一端固定在铁架台上2.把重物挂在滑轮的下方3.将绳子穿过滑轮。
4.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。(ppt)
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.利用定滑轮的好处。
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?(1n)那么物体的重力也就是1n。
即阻力为1n,记为f2=g=1n (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?(1.1n)这是动力,记为f1=1.1n(副板书)
分析:因为动力大于阻力,所以使用定滑轮不省力。
3.为什么使用定滑轮不能省力呢?这个问题如何分析?谁想出来了?(请同学发言)
分析:刚才我们已经知道了滑轮实际上就是杠杆的变形,(出示。
教具)现在我们再把它变回杠杆进行分析。(将滑轮变回杠杆)
引导:大家观察一下,当提起重物时,支点在哪?(在轴上)
这是动力作用线,这是阻力作用线,(边讲边用手比划)
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。(用手比划)
发现:动力臂等于半径,阻力臂也等于半径,即l1=l2。
也就是说定滑轮的实质是一个什么杠杆?(等臂杠杆)(再。
点ppt)证明:当匀速举起重物时,杠杆处于平衡状态。
根据杠杆的平衡条件:f1×l1=f2×l2因为l1= l2所以。
f1=f2可是刚才我们测出f1=2.1,f2=2n;为什么实际过程中f1略大于f2呢?
分析:因为轮在绕着轴转动时,轴与轮之间会产生摩擦,同时绳。
子与槽之间也有摩擦。若忽略摩擦力的话,则f1等于f2。4.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 n
斜向下拉,f1=2n
水平拉时,f1=2n无论沿哪个方向拉,力的大小都不变。这又是为什么呢?5.
为什么沿不同方向拉绳子,力的大小都不变呢?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。
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 n)记为动力f1=1n发现动力小于阻力,所以使用动滑轮可以省力。3.使用动滑轮可以省力吗?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**?
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=2l2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=2.2n,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。
四.滑轮组。
现在请大家欣赏一幅漫画:
ppt第一幅图)大家看漫画里有两个人,一个胖子,一个瘦子,还有一袋很重的面粉。
ppt第二幅图)他让瘦子帮他抓住绳子,自己上楼去搬,提问:大家猜猜看,胖子会成功吗?(ppt打出第三幅图):我们看到面粉落地了,瘦子反而被。
提起来了,所以,胖子失败了。请大家分析一下胖子失败的原因是什么?
因为瘦子比面粉轻,瘦子力气不够大……)
ppt失败原因:瘦子2.使用定滑轮不能省力。
思考:现在,还是这袋面粉,还是这个定滑轮,面粉和瘦子都在。
地面上,老师再给你一个滑轮,请你帮助他们想想办法,怎样才能让瘦子把面粉拉到二楼的窗口呢?大家讨论一下。
分析:首先,老师提供给你的滑轮必须把它组装成动滑轮呢还是定滑轮呢?(动)对,因为我们要省力,所以必须把它组装成动滑轮,用它来省力;其次,原来的那个定滑轮还要不要用呢?(要)
还需要一个定滑轮来改变力的方向;
总结:那既要用动滑轮来省力,又要用定滑轮来改变力的方向,因此,我们就必须将动滑轮和定滑轮组合起来使用。怎么组合呢?
也就是绳子怎么绕呢?(边说边组装成并列的滑轮组)实际上动滑轮固定在铁架台上的绳子可以直接挂在定滑轮的钩子上,也是一样的。
那我们来看一下正确的绕线方法:应当是从内到外绕的:
ppt:应当是从内到外绕的:先从定滑轮的钩子开始从上往下绕。
过动滑轮,再从下往上绕过定滑轮,最后拉力的方向是往下的。定义:像这样,将动滑轮和定滑轮组合在一起的装置就叫做滑轮。
组。它既可以省力,又可以改变力的方向。
思考;请大家思考一下,使用这样的滑轮组可以省多少的力呢?分析:我们把面粉和动滑轮看成一个整体,大家想想这里是几段。
绳子在承担物重呢?现在我们把绳子剪断,大家可以看到这两段绳子是吊着物体的,而另外一段直接就落地了,所以承当物重的绳子只有这两段,即n=2,若忽略了动滑轮的重的话,每一段绳子只承当二分之一的g物,即f拉=1/2g物,也就是可以省一半的力。若面粉重300n,则拉力只要150n.
思考:再请大家思考一下,如果我要用100n即1/3 g物的力将面。
粉提到二楼,还是这个滑轮组,那又该如何组装呢?请大家讨论。
分析:首先力要用1/3g物,那n要等于多少?也就是必须有三。
段绳子来承当物重。刚才吊着动滑轮的只有两段,现在还需要一段,该系在**呢?只能系在钩子上。
ppt:绳子从动滑轮的钩子上开始往上绕过定滑轮,再往下绕过。
动滑轮,最后拉力的方向是向上得,所以此时,瘦子必须跑到二楼去拉。
那这样的连接方式对不对呢?我们再用刚才的方法分析一下。
ppt:我们再把绳子剪断,发现这三端都是吊这动滑轮的,可见。
每一段都承当1/3g物,即100n的力就可以把面粉提到二楼。
思考:再请大家看这个滑轮组,承当物重的绳子有几段?4
那这个滑轮组呢?承当物重的绳子有几段?5
若用n来表示承担物重的绳子的段数的话,则f拉=1/ng物五.小结: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3.滑轮组:
1)使用优点:既可省力,又可改变力的方向)公式。
2)公式:f拉=
1g物n不计动滑轮的重及摩擦)
九年级物理上册滑轮教案苏科版
滑轮。课题知识与技能。教学过程与方法目标。情感与态度。认识定滑轮和动滑轮,知道定滑轮 动滑轮的作用,能识别生活和生产中常见的滑轮。通过观察,了解定滑轮和动滑轮的结构。通过实验,了解定滑轮和动滑轮的特点。通过探索性实验,提高观察能力 实验操作能力和比较 分析 概括的能力,培养和实事求是的科学态度。教学...
九年级物理上册滑轮教案苏科版
初三物理学案课题 11.2滑轮。主备董继春审核初三物理备课组时间2009.08.29 复习 1 杠杆的平衡条件。3 杠杆分为那几类?各类杠杆的特点是什么。一 新知。1 观察滑轮,说出它的构造。2 你在生活中哪些地方见过滑轮?你知道它们起到什么作用吗?3 如下图所示利用滑轮提升重物。观察比较 将实验数...
九年级物理上册《11 2滑轮》教案苏科版
11.2滑轮 一 教学目的。1 认识定滑轮和动滑轮,能用杠杆平衡条件分析它们的省力情况。2 认识滑轮组,会用不同的方法绕制滑轮组,判断各自的省力情况,会根据要求使用滑轮组和组装滑轮组。二 教学重点。根据滑轮组的绕线方法判断它的省力情况。三 教学难点。根据要求设计组装滑轮组。四 教具。弹簧测力计 砝码...