教案教學基本信息課題滑輪學科物理學段：初中年級初二教材書名：物理出版社：人民教育出版社出版日期：教學目標及教學重點、難點教學目標1．知識與技能：（1）認識滑輪，能識別定滑輪和動滑輪。（2）了解定滑輪、動滑輪的工作特點，能根據需要選取合適的滑輪。（3）知道定滑輪和動滑輪的實質。（4）知道滑輪組的繞線方式，并能根據安裝情況分析施加的拉力大小與物重的關系，繩端移動距離與物體上升高度的關系。2.過程與方法：（1）通過經歷探究定滑輪和動滑輪特點的實驗過程，學習如何通過分析、對比、評估、歸納的方法總結出滑輪的使用特點，感受這些方法在探究實驗中的作用。（2）通過對滑輪的分析過程，體會模型建構的科學思維方法。3.情感、態度與價值觀：（1）了解滑輪在生活、生產中的應用情況，具有利用簡單機械改善工作條件的意識。（2）在實驗過程中培養學生實事求是的科學態度。（3）通過對滑輪使用特點的研究，培養學生辯證地認識事物的意識。教學重點：探究定滑輪和動滑輪的工作特點教學難點：定滑輪和動滑輪的實質教學過程(表格描述)教學環節主要教學活動設置意圖環節一：課題引入課題引入由古代工具“桔槔”引入問題“在生活中如何方便地將水桶提升到需要的高度？”引發學生思考如何連續不斷的向下拉繩子將地面上重物提升到需要的高度。多加幾根杠桿，繞著軸心轉動起來，引出滑輪。由對桔槔的分析引出滑輪，激發學生興趣，引發學生思考，展現我國古代勞動人民的智慧，激發學生的民族自豪感。環節二：滑輪介紹生產生活中的滑輪應用。【觀察】展示滑輪圖片，請學生觀察圖片中這種機械的結構。【總結】滑輪：邊緣有凹槽，能繞軸轉動的輪子。通過介紹生產生活中滑輪的應用，引發學生探索滑輪結構的興趣。環節三：滑輪的分類【思考】結合生活經驗，想一想下面兩個滑輪在使用上有什么不同呢?國旗上升時，旗桿頂端的滑輪不隨國旗一起上升。貨物上升時，起重機下面的滑輪隨貨物一起上升。【總結】滑輪在提升重物時，它的軸固定不動，這種滑輪叫做定滑輪。滑輪在提升重物時，它的軸隨物體一起運動，這種滑輪叫做動滑輪。通過觀看升國旗的動畫讓學生感受生產生活中我們是如何選取合適的滑輪通過生活經驗總結定滑輪和動滑輪使用時滑輪軸位置的變化，讓學生感受物理源于生活。環節四：研究定滑輪和動滑輪是否改變拉力的方向。觀看實驗視頻，說出使用定滑輪和動滑輪豎直提升物體與直接提升物體，所施加的拉力方向。實驗記錄表格實驗結論：拉力方向不用機械豎直向上使用定滑輪豎直向下使用動滑輪豎直向上定滑輪：可以改變力的方向；動滑輪：不能改變力的方向。通過觀看實驗，歸納實驗現象，培養學生觀察能力。環節五：研究定滑輪的使用特點1.使用定滑輪是否省力。提出問題：對于豎直提升同一物體來說，用定滑輪勻速提升所用力F1與直接用手勻速提升所用力F2的關系。【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據實驗結論：使用定滑輪省力2.使用定滑輪是否省距離提出問題：對于豎直提升同一物體到同一高度來說，用定滑輪時繩端所移動的距離s1與直接用手時繩端所移動的距離s2的關系。【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據實驗結論：使用定滑輪不省距離，也不費距離通過把定滑輪省力或省距離的問題轉化為定滑輪與不使用機械進行對比，讓學生明確所謂“省力”的真正意義。讓學生經歷科學規律建立的過程。通過實驗探究讓學生知道定滑輪和動滑輪工作時的特點，在探究過程中培養學生提出問題、科學猜想、收集信息、分析歸納等方面的能力。通過整個實驗過程，讓學生體會分析、對比和歸納在實驗中的作用。環節六：研究動滑輪的使用特點1.使用動滑輪是否省力提出問題：對于豎直提升同一物體來說，用動滑輪勻速提升所用力F1與直接用手勻速提升所用力F2的關系。【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據實驗結論：使用動滑輪省力2.使用動滑輪是否省距離提出問題：對于豎直提升同一物體到同一高度來說，用動滑輪時繩端所移動的距離s1與直接用手時繩端所移動的距離s2的關系。【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據實驗結論：使用動滑輪費距離綜上實驗結果可知：使用定滑輪不省力也不省距離，但可以改變力的方向。使用動滑輪省力但費距離，而且不改變力的方向。通過把動滑輪省力或省距離的問題轉化為動滑輪與不使用機械進行對比，讓學生明確所謂“省力”的真正意義。讓學生經歷科學規律建立的過程。通過實驗探究讓學生知道定滑輪和動滑輪工作時的特點，在探究過程中培養學生提出問題、科學猜想、收集信息、分析歸納等方面的能力。通過整個實驗過程，讓學生體會分析、對比和歸納在實驗中的作用。環節七：模型法分析定滑輪和動滑輪的工作特點利用模型法從受力分析的角度分析一下滑輪的工作特點。1.定滑輪F2=G物F3=G物F2=F3F1=F3得出F1=F2=G物列出之前完成的實驗數據，進行評估，實驗結果與理論分析的結論并不相符，讓學生分析原因。得出：輪與軸之間有摩擦；繩子的重力【總結】若忽略輪與軸之間摩擦和繩重，使用定滑輪勻速豎直提升物體時F1=G物動滑輪F1=(G物+G動)/2列出之前完成的實驗數據，進行評估，實驗結果與理論分析的結論并不相符，讓學生分析原因。得出：輪與軸之間有摩擦；繩子的重力【總結】若忽略輪與軸之間的摩擦和繩重，使用動滑輪勻速豎直提升物體時F1=(G物+G動)/2若忽略輪與軸之間的摩擦、繩重及動滑輪的自重，使用動滑輪勻速豎直提升物體時，F1=G物/2利用模型從理論上分析使用滑輪時的用力特點，對比實驗測量的結果，讓學生知道理想與實際情況的不同。在解決問題時，讓學生知道理想情況和實際情況用力大小的確定方法，實現“從物理走向生活”。環節八：定滑輪和動滑輪的實質配合課件演示定滑輪演變成杠桿的過程。定滑輪通過模型法進行受力分析（忽略輪與軸之間的摩擦和繩重）根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2L1=L2得出F1=F2又因為F2=G物推出F1=G物【思考】如果我們改變拉力的方向，拉力大小會變嗎？再列舉一個方向，由學生來分析，教師展示分析過程。通過模型法進行受力分析（忽略輪與軸之間的摩擦和繩重）根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2L1=L2得出F1=F2又因為F2=G物推出F1=G物【結論】定滑輪的實質是等臂杠桿（1）F1=G物（忽略輪與軸之間的摩擦和繩重）（2）改變拉力方向，拉力大小不變2.動滑輪利用課件演示動滑輪提升物體的瞬間。通過模型圖進行受力分析（忽略輪與軸之間的摩擦及繩重）根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2L1=2L2得出F1=F2/2又因為：F2=G物+G動推出：F1=(G物+G動)/2【思考】如果我們改變拉力的方向，拉力大小會變嗎？觀看實驗【結論】動滑輪的實質是動力臂是阻力臂二倍的杠桿（如圖）（1）F1=(G物+G動)/2（忽略輪與軸之間摩擦和繩重）F1=G物/2（忽略輪與軸之間摩擦、繩重和動滑輪的自重）（2）改變拉力方向，拉力大小改變，豎直向上提拉物體最省力。演示滑輪演變成杠桿，讓學生了解定滑輪和動滑輪的實質，讓學生體會建立物理模型的思想。進一步明確用力的特點。用多媒體課件揭示滑輪的實質，進一步加深學生對定滑輪和動滑輪實質的認識，體現多媒體等輔助教學手段與物理課堂教學的有機整合。環節九：滑輪組的繞線方式通過塔吊的使用，發現單一滑輪不能同時滿足省力和改變力的方向，從而引出滑輪組繞線方式（一定一動）：研究該滑輪組的使用特點提出問題：（1）繩端拉力的大小F與所提升物體的重力G的關系（2）繩子自由端移動距離s與物體移動的距離h的關系通過模型法進行受力分析（忽略輪與軸之間摩擦及繩重）若忽略輪與軸之間摩擦及繩重，使用該滑輪組勻速提升物體時F=(G物+G動)/2【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據，評估實驗結果【結論】若忽略輪與軸之間摩擦及繩重，使用該滑輪組勻速豎直提升物體時F=(G物+G動)/2繩自由端移動的距離是物體移動距離的2倍即：s=2h可以改變力的方向研究該滑輪組的使用特點提出問題：（1）拉力的大小F與所提升物體的重力G的關系（2）繩子自由端移動距離s與物體移動的距離h的關系通過模型圖進行受力分析（忽略輪與軸之間摩擦及繩重）若忽略輪與軸之間摩擦及繩重，使用該滑輪組勻速提升物體時F=(G物+G動)/3【實驗過程梳理】根據提出的問題，進行猜想與假設，設計實驗步驟。觀看實驗，展示實驗數據，分析實驗數據，評估實驗結果【結論】若忽略輪與軸之間摩擦及繩重，使用該滑輪組勻速豎直提升物體時F=(G物+G動)/3繩自由端移動的距離是物體移動距離的3倍即：s=3h不可以改變力的方向【對比】比較兩種繞線方式的滑輪組，有何優勢？最終通過該滑輪的兩種繞線方式總結出滑輪組省力情況和距離關系。通過生活實例讓學生意識到依靠單一滑輪不足以滿足生活中的一些需求，從而知道滑輪組的繞線方式。結合之前探究過程，提出滑輪組的研究問題，在探究過程中培養學生提出問題、收集信息、分析歸納等方面的能力。利用模型從理論上分析使用滑輪