12.2滑輪教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1．認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪．2．知道簡(jiǎn)單機(jī)械的一些應(yīng)用．3．知道輪軸和斜面也能省力．【過(guò)程與方法】1．通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，了解定滑輪和動(dòng)滑輪的結(jié)構(gòu)．2．通過(guò)探究，了解定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)．【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】通過(guò)了解簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用．重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)．【難點(diǎn)】對(duì)滑輪、斜面和輪軸特點(diǎn)的探究．教學(xué)過(guò)程知識(shí)點(diǎn)一定滑輪和動(dòng)滑輪【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P81－83，完成以下問(wèn)題：1．滑輪是邊緣有凹槽，能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪．2．軸固定不動(dòng)的滑輪叫做定滑輪．物體和滑輪一起移動(dòng)，這樣的滑輪叫做動(dòng)滑輪．【合作探究】1．我們可以直接用手將物體提升，但如果高度太高，手夠不到怎么辦呢？比如把國(guó)旗提升到頂端．這個(gè)時(shí)候就要用到滑輪了．升國(guó)旗時(shí)使用的滑輪有什么樣的特點(diǎn)？答：滑輪的軸不隨物體一起運(yùn)動(dòng)，我們將這樣的滑輪稱為定滑輪．2．滑輪除了剛才的用法，還可采用如圖所示的用法來(lái)提升物體，該滑輪有什么樣的特點(diǎn)？答：滑輪在轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)，將這樣的滑輪稱為動(dòng)滑輪．探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)使用定滑輪、動(dòng)滑輪能否省力(或更費(fèi)力)？能否省距離(或需要移動(dòng)更大的距離)？通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)．答：實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼(多個(gè))、滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)線、刻度尺．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：①如圖甲所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼的重力．②如圖乙所示豎直向下勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼保持平衡，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并與鉤碼所受的重力的大小進(jìn)行比較．③改變鉤碼個(gè)數(shù)或更換不同定滑輪，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)二：①如圖右側(cè)所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼的重力．②如圖左側(cè)所示豎直向下勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼保持平衡，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并與鉤碼所受的重力的大小進(jìn)行比較．③改變鉤碼個(gè)數(shù)或更換不同動(dòng)滑輪，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：表一定滑輪實(shí)驗(yàn)次數(shù)定滑輪重力/N鉤碼重力/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N鉤碼上升高度h/m繩子自由端移動(dòng)距離h/m拉力方向物體移動(dòng)方向10.422.050.30.3向下向上20.42310.50.5向下向上30.4155.120.60.6向下向上表二動(dòng)滑輪實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪重力/N鉤碼重力/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N鉤碼上升高度h/m繩子自由端移動(dòng)距離h/m拉力方向物體移動(dòng)方向10.421.210.30.6向上向上20.431.720.51.0向上向上30.452.710.61.2向上向上實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論一：使用定滑輪可以改變動(dòng)力的方向，但不能省力，也不省距離．若不考慮繩子與滑輪之間的摩擦，作用在繩子自由端的拉力等于物體所受到的重力．結(jié)論二：使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，省力，但費(fèi)距離．拉力F略大于物體和動(dòng)滑輪總重的一半．【教師點(diǎn)撥】1．定滑輪中沿各個(gè)方向拉動(dòng)時(shí)拉力大小都一樣；定滑輪的實(shí)質(zhì)是l1＝l2的等臂杠桿．2．動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是可以省一半力(只有豎直方向拉動(dòng)時(shí)，才能省一半的力)；動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是l1＝2l2的省力杠桿．【跟進(jìn)訓(xùn)練】定滑輪左端繩子下端掛著相同的重物，若在定滑輪右端的繩子自由端分別沿三個(gè)方向用力(如圖所示)，力的大小分別為F1、F2、F3，則(D) A.F1最大B.F2最大 C.F3最大 D.三個(gè)力一樣大知識(shí)點(diǎn)二滑輪組【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P83，完成以下問(wèn)題：1．把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起即可構(gòu)成滑輪組．2．使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向.【合作探究】1．定滑輪可以改變用力方向，動(dòng)滑輪可以省力，那么如果想省力又想改變用力方向，該怎么辦？答：可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起，構(gòu)成滑輪組．2．由此可知滑輪組有何特點(diǎn)？答：使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向．3．使用滑輪組時(shí)能省多少力？答：使用滑輪組提升重物時(shí)，若動(dòng)滑輪的重力和所有摩擦不計(jì)，動(dòng)滑輪被幾股繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一，即F＝eq\f(1,n)G.【教師點(diǎn)撥】使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，不計(jì)繩、輪重力及摩擦，滑輪組用幾段繩子拉著物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力大小就是物體所受摩擦力的幾分之一．則F拉＝eq\f(1,n)f；物體移動(dòng)距離與繩自由端移動(dòng)距離的關(guān)系s繩＝ns物．【跟進(jìn)訓(xùn)練】下列關(guān)于使用滑輪組的優(yōu)點(diǎn)的論述，較全面的是(C)A．一定省力，又能改變力的方向B．一定省力，但不能改變力的方向C．有時(shí)能省力，又能改變力的方向，有時(shí)可以省力，但不能改變力的方向D．肯定可以改變力的方向，省力與否要具體分析知識(shí)點(diǎn)三輪軸和斜面【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P83－84，完成以下問(wèn)題：1．輪軸是由輪和軸組成，并且都是繞固定的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械．2．斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用斜面也可以省力，斜面越平緩越省力，但同時(shí)也就越費(fèi)距離.【合作探究】1．輪軸實(shí)質(zhì)上一個(gè)什么機(jī)械？答：輪軸實(shí)質(zhì)是一個(gè)可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，支點(diǎn)在輪和軸的軸線上．2．輪軸的計(jì)算公式是？答：如圖所示的輪軸中，由杠桿平衡條件可知F1R＝F2r或eq\f(F2,F1)＝eq