1、 滑輪教學設計 一、教學目標（一）知識與技能1能識別定滑輪和動滑輪，了解定滑輪和動滑輪的特點。2能根據實際需要選擇合適的滑輪解決實際問題。3會安裝滑輪組，并能根據安裝情況分析施加的拉力與物重的關系。（二）過程與方法1經歷探究定滑輪和動滑輪工作特點的過程，進一步掌握用觀察和對比來研究問題的方法。2經歷組裝滑輪組的過程，學會按要求組裝滑輪組的方法。（三）情感態度與價值觀1對實際中的滑輪的工作特點具有好奇心，關心生活、生產中有關滑輪的實際應用。2具有對現實生活中簡單機械的應用是否合理進行評價的意識，具有利用簡單機械改善勞動條件的愿望。3通過了解簡單機械的應用，初步認識科學技術對人類社會發展的作用。二

2、、教學重難點重點：研究定滑輪、動滑輪的特點。難點：判斷滑輪組的省力情況，會根據實際要求組裝簡單的滑輪組。【鞏固復習】教師引導學生復習上一課時內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 同學們，我們在前面學習了杠桿，知道了杠桿的分類和特點.現實生活中我們還應用了其他簡單機械.如我們每周一升國旗，升旗手用力向下拉繩子，我們會看到國旗緩緩上升；工人在動滑輪的幫助下，居然用50N的力提起重95N的物體，你知道這些是應用了什么嗎？生思考、討論.教師對學生的回答先不急于解答.師 你們知道定滑輪和動滑輪有什么特點嗎？它們是如何工作的呢？我們學習了本課知識后，你就會明白了.【進行新課

3、】 認識定滑輪和動滑輪師 好，請大家先看教材P81頁圖12.2-1漫畫，并提出問題：為什么大人能將重物吊到二樓，孩子卻被重物吊了起來？生思考、發表看法.教師展示一架定滑輪、動滑輪裝置，并利用它們分別提起鉤碼，對滑輪的構造簡單介紹.引導學生注意觀察它們在工作過程中有什么不同？生：定滑輪工作時，軸不動，輪轉動；動滑輪工作時，軸隨著物體一起上或下運動.師 回答正確.好，下面請大家分組探究定滑輪、動滑輪的特點.學生分組進行實驗探究（可參照教材P82頁實驗）.教師參與實驗指導，這樣便于降低學生實驗難度.設計表格（供參考）學生記錄數據，進行分析，得出結論.教師用多媒體播放課件“定滑輪和動滑輪的特點和實質”

4、，并講解.定滑輪和動滑輪的特點和實質（多媒體課件）（1）定滑輪是一個等臂杠桿.圖甲中所示定滑輪兩邊的力與輪相切，中心軸為杠桿的支點，輪的直徑可以看做是一根硬棒，動力和阻力作用在直徑的兩端，動力臂等于阻力臂.注意：用定滑輪提升重物時，動力移動的距離等于重物升高的高度.（2）動滑輪是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿.如圖乙所示，動滑輪由于一邊懸于固定點，重物的重力作用線通過滑輪中心軸，滑輪的“支點”位于固定邊與輪相切的地方.過“支點”的輪的直徑相當于杠桿，重物的重力為作用在杠桿上的阻力，人施加的力為動力，因此動力臂是直徑，阻力臂是半徑，動力臂是阻力臂的二倍.板書：定滑輪定義：使用時，軸固定不動的滑輪實

5、質：等臂杠桿特點：不能省力，但可以改變動力的方向動滑輪定義：工作時，軸隨物體一起運動的滑輪實質：動力臂為阻力臂2倍的杠桿特點：能省力，但要多移動距離師 請同學結合剛才探究的結論，聯系實際事例，說說在什么情況下使用定滑輪？什么情況下使用動滑輪？學生回答：需要改變用力的方向時，使用定滑輪，如站在地面上升旗的裝置.需要省力，用較小的力提起較重的物體時，使用動滑輪，如建筑工地上吊起建筑材料的裝置.例題1 （用多媒體展示）一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出.如果汽車的動力比阻力小800N，則甲圖中人拉動汽車的拉力至少為_N，乙圖中人拉動汽車的拉力至少為

6、_N，其中比較省力的是_圖.（繩與滑輪間的摩擦不計）解析：圖甲是定滑輪，圖乙是動滑輪.由于定滑輪不省力，動滑輪省力.根據題目的已知條件，必須給汽車提供至少800N的拉力，因此，如果利用甲圖，則人必須至少施加800N的力才能把汽車拖出泥潭.如果使用乙圖，人只需提供400N的拉力即可拖出汽車.由此可見，乙圖更省力.答案：800 400 乙 定滑輪和動滑輪的綜合運用教師引導學生思考：定滑輪可以任意改變力的方向；那么動滑輪是否能在任何時候都可以省一半的力？學生猜想：這是肯定的，因為動滑輪是動力臂為阻力臂2倍的杠桿.教師出示以下例題，幫助學生糾正錯誤觀點.例題2 (用多媒體展示)如圖所示，某同學用重為1

7、0N的動滑輪勻速提升重為50N的物體.不計摩擦，則該同學所用拉力F的可能值是（ ）A.20N B.25N C.30N D.35N解析：利用動滑輪提升物體時能省一半的力是有條件的，那就是自由端拉力的方向應與阻力方向相反，且在一條直線上，從圖示裝置看， 力F的大小要大于動滑輪與重物總重的一半，答案為D.答案：D知識點3 滑輪組師 我們知道使用定滑輪可以改變力的方向，使用動滑輪可以省力，那能否把二者的優點都利用起來，組合在一起構成一個新機械呢？生討論、交流.師 請同學們按你們的設想，將剛才的一個定滑輪、一個動滑輪組合起來，看哪一組做的又好又快，并且進行實驗，來驗證是否既省力，又可以改變力的方向.學生

8、分組實驗進行探究，教師巡視指導.學生完成實驗，交流實驗結論.師 像這樣把定滑輪和動滑輪組合在一起就是滑輪組，當用滑輪組提升重物時拉力與物重之間有何關系？請大家分組進行實驗探究，找出其關系.教師參與實驗指導，并在黑板上畫出甲、乙兩組不同的滑輪組，并演示組裝，然后請一名學生上臺用甲、乙兩個滑輪組將同一個鉤碼提起來.要求學生注意觀察、記錄彈簧測力計的示數，并說說甲、乙兩個滑輪組中動滑輪的繞線方法有何不同.師 兩次示數不同的原因是什么？學生觀察、討論后回答：承擔鉤碼的繩子段數不同.師 你能數出有幾段繩子吊著鉤碼嗎？學生觀察、討論后進行回答：甲有2段，乙有3段.教師進一步引導學生總結數繩子段數的方法：數

9、繞在動滑輪上和固定在動滑輪上的繩子段數.有幾段繩子吊著物體，拉力就是鉤碼重的幾分之一.但是在實際情況中動滑輪的重力不能忽略，所以在實驗中得出的拉力并不是鉤碼重的幾分之一，而是稍大于這個值.教師在黑板上畫出股數分別是2、3、4、5的滑輪組的繞法圖，如圖所示，讓學生數數是幾段繩子吊著物體，判斷滑輪組的省力情況.（讓學生體會相同數目的滑輪采用不同的繞線方式，承擔重物的繩子段數不同，導致省力多少不同.）教師讓學生觀察四個不同的繞法圖，引導學生找出其中的規律，得出關于繩子繞法的結論：奇動偶定（繩子的固定端在動滑輪上，則為奇數段繩子；繩子的固定端在定滑輪上，則為偶數段繩子），并且進一步總結出繩子自由端拉力

10、移動距離s和物體移動距離h之間的關系：s=nh.教師用多媒體播放課件“滑輪組的組裝”，并講解.滑輪組的組裝（多媒體課件）組裝滑輪組需要解決三個方面的問題：（1）確定承擔物重的繩子段數.由滑輪組的省力情況或，可得承擔物重的繩子段數，n應取整數，且要采用進位法.也可以根據繩子自由端移動距離s與物體上升高度h之間的關系確定，即.（2）確定滑輪個數.當承擔物重的繩子段數n為偶數時，按照每個動滑輪有2段繩子承擔，則動滑輪個數為n/2，定滑輪個數為，即比動滑輪少1個，若要改變力的方向，則需要再加一個定滑輪，這時動滑輪和定滑輪個數相等.當n為奇數時，如不需要改變力的方向，則動滑輪和定滑輪個數相等，均為；若要

11、改變力的方向，則需要再加1個定滑輪，即動滑輪個數為，定滑輪個數為.滑輪組中動滑輪和定滑輪的個數可按“一動配一定，偶數減一定，變向加一定”的方法確定.（3）確定繩子的起點.當承擔物重的繩子股數n為偶數時，繩子的起點在定滑輪上；當承擔物重的繩子段數n為奇數時，繩子的起點在動滑輪上.即按“奇動偶定”的方法確定.例題1（用多媒體展示）同一物體沿相同水平地面做勻速移動，如圖所示，拉力分別為F甲、F乙、F丙，不計滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則（）A.F甲F乙F丙B.F甲F乙F丙C.F甲F乙F丙D.F甲F乙F丙解析：甲圖為一個定滑輪，因為定滑輪不省力，故拉力大小等于阻力f，即F甲f；圖乙是動滑輪，省

12、一半的力，故拉力F乙1/2f；圖丙由一定滑輪和一個動滑輪組成，有三段繩子承擔，故拉力F丙1/3f.綜上所述，符合題意的是B項.答案：B例題2 (用多媒體展示)電氣化鐵路的高壓輸電線，無論嚴冬還是盛夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對高壓線施加恒定的拉力.為此，工程師設計了如圖所示的恒定拉力系統，其簡化原理圖如圖所示.實際測量得到每個水泥塊的體積為1.5×10-2m3，共懸掛20個水泥塊.已知水泥塊的密度為2.6×103kg/m3，g取10N/kg.（1）請指出圖中的動滑輪、定滑輪；（2）每個水泥塊的重力是多少？（3）滑輪組對高壓線的拉力是多大？解：(1)

13、圖中C是動滑輪，A、B是定滑輪.（2）每個水泥塊質量m1=V=2.6×103kg/m3×1.5×10-2m3=39kg.每個水泥塊的重量為G1=m1g=39kg×10N/kg=390N.(3)水泥塊對鋼絲繩的拉力為F1=20G1=20×390N=7.8×103N.由圖可知，動滑輪由3段繩子承擔，所以滑輪組對高壓輸電線的拉力為F2=3F1=3×7.8×103N=2.34×104N.師 我們通過學習杠桿，知道有的杠桿省力，有的杠桿省距離，定滑輪不省力，動滑輪省一半的力，但要費二倍的距離.大家思考，有沒有一種機

14、械既省力，又省距離呢？生思考、交流、討論：省力的機械就必定費距離，省距離的機械必定費力，沒有一種機械既省力又省距離.知識點4 輪軸和斜面1.輪軸師 同學們通過閱讀教材P83頁科學世界及圖12.2-5中實例，歸納它們的共同特征，總結出輪軸的概念.生1：由一個軸和一個大輪組成，并能繞共同的軸線轉動的簡單機械叫輪軸.生2：輪軸上中間靠近轉動軸線半徑較小的是軸，離軸線較遠半徑較大的是輪.生3：動力一般是作用在輪上，阻力作用在軸上，因此，輪軸是省力機械.教師引導學生分析：輪軸也相當于一個杠桿.（如圖）輪和軸的中心O點是支點，作用在輪上的力F1是動力，作用在軸上的力F2為阻力，輪半徑為R，軸半徑為r，由杠

15、桿平衡條件可知F1R=F2r，Rr，F1F2，所以輪軸省力.板書：輪軸：由一個軸和一個大輪組成能繞共同的軸線轉動的簡單機械，實質是一個可以連續轉動的杠桿，使用輪軸可以省力.注意：輪軸使用時，當輪半徑是軸半徑的n倍時，在不計摩擦情況下，作用在輪上的力的大小為作用在軸上的力的大小的n分之一.師 輪軸在生活中的應用也有很多，你發現周圍還有哪些物體是輪軸？生1：用螺絲刀擰螺絲時，手抓的木柄較粗的部分是輪，金屬桿部分較細的是軸，因此螺絲刀擰螺絲是輪軸.生2：拖拉機或汽車用人工發動時使用的搖把也是一個輪軸.生3：電視中見過以前農村常用的轆轤也是輪軸.生4：卷揚機的搖桿也是輪軸.2.斜面師 了解了輪軸，再來討論斜面為什么也是簡單機械，這種簡單機械對我們有什么用呢？請同學們想想騎自行車上坡直線行駛和彎曲行駛時的情景，然后按教材P84頁圖12-2-6的模擬實驗做一做.（學生操作、討論，然后交流）生1：使用斜面看起來是費了距離，但是省了力，如果從山下直通山頂需要很大的力，不容易爬下去，而沿著彎彎曲曲的盤山公路行走就可以用較小的力爬上山頂.生2：我們常見的螺絲釘就可以認為是一種斜面.板書：斜面：是一個費了距離但能省力的簡單機械.注意：斜面長是斜面高度的n倍時，在不計摩擦的情況下，所用的推力為物重的n分之一.師 斜面在生活和生產中也有許多的應用