鲁科版初中物理八上第九章第二节滑轮

第九章第二节滑轮教学设计教学任务分析滑轮是生产、生活中普遍使用的简单机械之一，是杠杆的变形。本节课是在学习了杠杆的基础上，通过观察与实验，了解定滑轮和动滑轮以及滑轮组的特点及用途。从学生已有的经验来看，生活中学生对滑轮可能已经耳闻目睹，但对它的特点可能并不了解，所以滑轮的特点是本节课的教学重点。课本中以实验探究为手段，给学生提供充分的空间，引导学生主动探索。但学生的操作水平和归纳概括能力并不成熟，所以指导学生组装滑轮组、发现滑轮的特点是本节课的难点。课程标准要求：知道简单机械。根据课程标准要求，结合教材内容，进一步解读课程标准，将本节课堂学习目标确定为以下五点：1.结合实例，能找出定滑轮和动滑轮；能例举说出定滑轮、动滑轮在生产、生活中的应用。2.通过组装、实验、探究，分析归纳出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。3.能根据要求组装由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,能根据滑轮组的构成方式数出作用在动滑轮上的绳子股数，从而判断省力情况。4.会利用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的实质,描述出定滑轮是一个等臂杠杆，动滑轮是一个省力杠杆。5.通过了解滑轮在实际生活中的使用，具有利用简单机械改善劳动条件的原望，初步认识科学技术对人类社会发展的作用依据学习目标,本节采用小循环多反馈的模式,将学习内容分为三个模块。模块一：识别定滑轮和动滑轮；模块二：探究定滑轮和动滑轮特点；模块三：探究滑轮组的特点。每一模块的学习坚持让学生做到“做中学、学中做、学中思”。通过“模块一”的学习，完成学习目标1的达成；利用“模块二”，学生自主组装定滑轮和动滑轮，通过实验探究、分析归纳等方法，实现学习目标2、4、5的达成；利用“模块三”，学生自主组装滑轮组，通过实验探究、分析归纳等方法，实现学习目标3、5的达成；最后通过反馈练习与达标检测，进一步强化学生对本节知识的理解与运用，进一步落实目标达成。学情分析从学生已有的知识储备来看，学生已经学习了一种简单机械——杠杆，知道了杠杆的定义、杠杆的五要素和杠杆的平衡条件，这对于学习本节内容，分析定滑和动滑轮的实质是一个等臂杠杆、省力杠杆奠定了一定的学习基础。从学生已有的实验操作技能来看，学生经历了“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”、“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”、“探究浮力的大小等于什么”、“探究杠杆平衡条件”等实验，具备了初步的力学实验操作技能，有助于圆满完成本节实验。学习目标1.结合实例，能找出定滑轮和动滑轮；能例举说出定滑轮、动滑轮在生产、生活中的应用。2.通过组装、实验、探究，分析归纳出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。3.能根据要求组装由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,能根据滑轮组的构成方式数出作用在动滑轮上的绳子股数，从而判断省力情况。4.会利用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的实质,描述出定滑轮是一个等臂杠杆，动滑轮是一个省力杠杆。5.通过了解滑轮在实际生活中的使用，具有利用简单机械改善劳动条件的原望，初步认识科学技术对人类社会发展的作用评价设计1．通过“模块一”的学习，识别定滑轮和动滑轮，完成学习目标1的达成。2．利用“模块二”，学生自主组装定滑轮和动滑轮，通过实验探究、分析归纳等方法，实现学习目标2、4、5的达成。3.利用“模块三”，学生自主组装滑轮组，通过实验探究、分析归纳等方法，实现学习目标3、5的达成。4．通过反馈练习与达标检测，进一步强化学生对本节知识的理解与运用，进一步落实目标达成。教学资源多媒体、ＰＰＴ课件、学案实验器材：铁架台、细绳、滑轮、弹簧测力计、米尺、钩码学习活动设计情景引入：（3分钟）课件演示：利用杠杆提水教师提出问题：利用杠杆能把水提升到井口吗？学生观察思考，发现杠杆的缺陷教师借此引入新课：利用杠杆我们可以把物体提升到一定的高度，但由于杠杆转动范围有限，不能把物体提升到需要的高度，那么生活中有没有什么器材可以连续不断地向下拉绳子，从而把物体升到需要的高度？学生思考、回答：滑轮（教师板书）教师顺势将学生的思维延续：滑轮就是杠杆的变形，是一个可以连续转动的杠杆。今天我们就一起学习有关滑轮的知识。请同学们阅读本节课的学习目标。讲授新课模块一：识别定滑轮和动滑轮（8分钟）教师提出问题：请同学们观察课桌上滑轮的结构，说出它的特点。学生观察、回答：周边有槽，可以绕绳的小轮，在使用中滑轮能绕轴转动。师：生活生产中哪些地方用到了滑轮？学生回答，教师适时补充：滑轮在生活中的应用是比较广泛的（旗杆顶部、大厦电梯装有滑轮、渔船上装有滑轮、起重机上、窗帘上都装有滑轮）那么使用滑轮有什么好处呢？请同学们动手试试用一个滑轮和细绳，将重物提升到高处，你有什么办法？请同学们利用钩码代替重物，分小组试试。相信你们会成功的。学生动手操作，然后班内交流展示两种方式（使用课件配合）如图：教师进一步提出问题：对比这两种方式，滑轮的工作情况有何不同？学生观察思考，然后回答：①一种是滑轮的轴固定不动，一种是滑轮的轴随着重物一起运动。②拉力的方向不同③用力的大小可能不同教师结合学生的回答引入定滑轮和动滑轮的定义。图1图2学习活动设计定滑轮：象图1这样提升重物时，滑轮的轴固定不动，这就是定滑轮；动滑轮：象图2那样提升重物时，滑轮的轴随重物一起运动，这就是动滑轮。解决问题：旗杆顶部的滑轮是什么滑轮？起重机上的滑轮是什么滑轮？教师再提出问题：这两种滑轮在使用时各有什么特点呢？以此进入下一环节的学习设计意图：此环节通过学生自主组装定滑轮和动滑轮，实现能够将二者进行识别、区分；运用“提出问题——实验探究、收集证据——解决问题”的模式，实现学习目标1的落实与达成。模块二：探究定滑轮、动滑轮的特点（9分钟）小组合作：分别用定滑轮和动滑轮提起不同的重物，使其匀速上升10cm，观察拉力的方向，并记录弹簧测力计的示数，以及绳子末端移动的距离，将实验数据填入表格说明：由于在实验中动滑轮的重力、摩擦等原因都是不可忽略的，给实验带来了较大的误差。分析表中数据，回答下列问题：1.使用定滑轮_________，使用动滑轮_________（省不省力）2.使用_____滑轮需要移动更大的距离？省用_____滑轮不省距离也不多移动距离？3.使用_____滑轮可以改变用力的方向？4.什么情况下适合使用定滑轮？什么情况下适合使用动滑轮？学生交流，归纳分析，教师点拨整合，得出结论：定滑轮的特点：使用定滑轮不能省力，也不能省距离，但可以改变力的方向动滑轮的特点：使用动滑轮能省力，但要移动更大的距离，并且不能改变用力的方向。教师提出问题：为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮能省提重物的方式物体的重力G/N拉力的方向拉力的大小F/N重物上升高度h/cm绳末端（拉力）移动距离S/cm定滑轮210410610动滑轮210410610学习活动设计力？下面我们就从理论上分析一下。教师先利用自制的滑轮进行演示，学生观察，确定好定滑轮和动滑轮的支点；然后利用课件演示：先将滑轮“瘦身”变成“杠杆”，分别画出动力臂和阻力臂，进行比较，得出定滑轮的实质是一个等臂杠杆；动滑轮的实质是一个省力杠杆。解决问题：如果从定滑轮和动滑轮中做出选择，你打算选择哪一个滑轮来提水？理由是什么？设计意图：本模块的学习主要采取小组合作的方式，通过小组间的合作实验、数据分析，交流总结，归纳得出定滑轮和动滑轮的特点，然后从理论的角度，运用杠杆的知识分析出定滑轮和动滑轮的实质，进一步增加学生对滑轮知识的理解与运用。最后通过“解决问题”渗透利用简单机械改善劳动条件的原望，实现目标2、4、5的达成。反馈练习一：（5分钟）1.旗杆顶部滑轮的作用是：_______________2.某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能．重物的质量为3千克，则小腿对绳的拉力为________3.一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图2所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是______图4.如图，定滑轮左端绳子下端挂着同一重物，则在绳子自由端分别沿三个方向用力。哪个拉力大些？F2F1F3学习活动设计思考：现在我想把地面上一麻袋粮食，用省力的方法拉到高处粮仓内，可选用什么样的滑轮呢?老师可视学情适当提示：站在地上，拉力方向向下，要省力分析：使用定滑轮可以满足方向“向下”但不能省力。使用动滑轮可以省力，但方向是向上的。怎么办呢？学生大胆猜想：将一个定滑轮和一个动滑轮组合在一起使用。这样能不能满足要求呢？大家不防动手试一试，看看有哪些组合方式？模块三：探究滑轮组的特点（9分钟）小组合作：组装滑轮组，学生交流实验方案：如图：教师提出问题：这两种方案，省力情况一样吗？哪一个能改变拉力的方向？小组实验：选择其中一种方式进行实验，1、3、5、7组用甲种方案来实验；2、4、6、8组用乙种方案实验，将数据填入表格。根据表中数据找出F、G和绳子股数的关系。小组间交流，分析表中数据分析：1．使用____滑轮组更省力，____滑轮组能改变拉力的方向。2．s与h之间有怎样的关系？3．F与G之间有怎样的关系？教师整合学生的回答，归纳总结：实验表明：使用滑轮组吊起物体时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。果说解决问题：（1）我该选择哪种方式提升粮食？组装方式物体的重力G/N拉力方向拉力大小F/N吊起动滑轮的绳子股数n重物上升高度h/cm绳末端（拉力）移动距离S/cm101010甲乙问题（2）如果从动滑轮和滑轮组中做出选择，你打算选择什么来提升水？理由是什么？设计意图：通过思考题“如何把地面上的粮食运送到高处”引入本环节的学习，让学生对定滑轮和动滑轮的特点有更进一步的认识，同时也能激发学生组装滑轮组的兴趣，为滑轮组的学习做好铺轨。通过模块三的学习，让学生自主组装、实验探究，交流分析，解决问题，达成目标3、5的落实。反馈练习二：（5分钟）1.如图1甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点。请回答：（1）滑轮组能改变动力的方向，而滑轮组不改变动力的方向；（2）甲滑轮组有段绳子承担物重，乙滑轮组有段绳子承担物重。滑轮组更省力些；（3）如果都使物体上升h高度，那么甲滑轮组的绳端必须向下移动，乙滑轮组的绳端必须向上移动2.如图2所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是_______N。人匀速拉绳子的力是_______N（动滑轮自重不计）3.如图3所示，如果动滑轮重15N，物体重465N，则所用的拉力是_______N．(不计绳重和摩擦)图2图3图1达标检测（5分钟）1．如图1所示，提升重120N的物体，有甲、乙两种绕法的滑轮不计滑轮重和摩擦，_______图绕法更省力．两个拉力的差值等于_______N．2.如图2所示:滑轮组中的甲是__滑轮，乙是__滑轮。若不计滑干轮重及摩擦，则①已知物体重12N，绳端所用拉力多大？②若实际测得绳端的拉力F/为5N，则所吊起的物体重G/多大？③物体被吊制改高0.3m，则绳端向上拉动多少?设计意图：本环节出示两道检测题，综合性强，涵盖了本节的主要知识点，旨在考查学生在本节课的学习情况，及时反馈信息，以便自我反思提升。课堂小结（1分钟）回顾本节学习过程，梳理本节知识点。板书设计政策第二节滑轮布置作业1.阅读课本75页科学世界：了解其他简单机械及机械传动2.做伴你学102页第1—6小题图1F乙甲图2