北师大版物理八年级下册《第九章 机械和功 二、滑轮》公开课教案_40

北师大版八年级物理9.2《滑轮》

北师大版八年级物理第九章《机械和功》

第二节《滑轮》教学设计

一、教学目标 1.知识与技能

认识定滑轮的作用、特点和原理 认识动滑轮的作用、特点和原理 2.过程与方法

通过实验探究过程,总结定滑轮和动滑轮的特点和使用方法 3.情感态度与价值观

通过对实验数据的收集,培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力 二、教学重点和难点

重点:定滑轮和动滑轮的特点

难点:根据设计要求,连接滑轮的绕绳方法 三、学情分析

初二学生已获得杠杆有关知识,已具备一定的观察、分析能力,抽象逻辑思维已开始占优势地位。但学生设计实验的能力和动手能力都较差,在利用杠杆的平衡条件解释滑轮的实质时会遇到一定的困难,由于在实验过程中滑轮重及摩擦力等因素的影响,实验误差较大,会影响学生得出实验结论。 四、教学方法

采用讲授、分组实验、观察、讨论交流、归纳对比的教学方法 五、教具、学具

多媒体课件、滑轮、铁架台、细绳、钩码、弹簧测力计、刻度尺 六、教学过程

1.温故知新,引入新课

师:上节课,我们一起学习了杠杆这种常用的简单机械,请大家回忆一下杠杆的种类及各类杠杆的特点?

生:省力杠杆:省力但费距离

费力杠杆:费力但省距离 等臂杠杆:不省力也不省距离

师:今天,我们就一起学习另外一种简单机械—滑轮。 2.简单介绍,提出问题

师:请同学们观察课桌上的滑轮的结构,归纳其有什么特点?

生:观察、讨论,得出结论:滑轮是边缘有凹槽、能绕轴心转动的轮子。 3.合作探究,新课讲授

师:滑轮在咱们的日常生产生活中有哪些应用呢?播放图片 生:旗杆、起重机

师:那这两种滑轮在使用上有什么不同吗?

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生:看图、思考并回答:国旗上升时,旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。

货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动

师:我们把不随物体一起移动的滑轮,叫做定滑轮;随着物体一起移动的滑轮,叫做动滑轮。

生:聆听,结合刚才的图片尝试理解这一概念。

师:咱们了解了滑轮也是一种简单机械,最关心的是什么啊? 生:是否省力。

师:很好,那么利用滑轮和细线提起钩码,你能想到几种组装方法呢? 生:两种。一种定滑轮,一种动滑轮。

师:我们都想知道定滑轮和动滑轮是省力的还是费力的。另外,通过上节课的学习,我们知道省力的杠杆一定费距离,费力的杠杆一定省距离,那么滑轮是否也存在一样的现象呢?接下来就让我们通过实验来探究这两个问题:①使用滑轮是否省力? ②使用滑轮是否省距离?

4.进行实验,记录数据

师:为了探究得到使用滑轮是否省力,我们应该测量哪些量? 生:钩码的重力和作用在绳子上的拉力。

师:很好,我们把钩码的重力记为G,作用在绳子自由端的拉力记为F。这两个量需要用什么仪器测量呢? 生:弹簧测力计

师:那为了知道使用滑轮是否省距离,我们又应该测量哪些物理量呢? 生:(讨论)钩码移动的距离和拉力移动的距离

师:非常好,我们把钩码移动的距离记为h,拉力移动的距离也叫绳子自由端移动的距离记为s。这两个量又需要用什么仪器测量呢? 生:刻度尺

师:接下来就请大家使用桌上的器材分别连接成定滑轮和动滑轮,并探究以上两个问题。要求:①设计表格记录数据②从实验数据中总结归纳得出结论。 (学生进行实验,教师进行指导,时间15min)

说明:为了使实验结果更准确,建议学生进行实验时多挂几个钩码,这样可以减小因为摩擦和滑轮自重给实验结果带来太大的影响。 5.组间交流,得出结论

学生完成实验以后,通过展示部分学生的表格和数据,并由学生本人对自己设计的表格和实验结果进行分析说明,从而得出定滑轮和动滑轮的特点: 定滑轮:①F=G,既不省力,也不费力;

②s=h,既不省距离,也不费距离 ③作用:改变力的方向

动滑轮:①F=G/2,即使用动滑轮省一半力

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②s=2h,即拉力移动的距离是物体移动距离的两倍,动滑轮是一种费距离的机械 ③不改变力的方向

师:有没有同学提出不同意见或者存在什么问题呢?

生:我们进行动滑轮实验时,拉力不等于钩码重力的一半,而是大于钩码重力的一半。 师:有多少同学也得出一样的结果呢?大家举手

再请大家思考一下,为什么会出现这样的问题呢? 生1:因为有摩擦

生2:用动滑轮提钩码的过程中,也同时把动滑轮提起来了,动滑轮自身的重力会对结果产生影响。

师:很好,如果计算上动滑轮自身的重力,上面的关于动滑轮的式子要改成怎样呢? 生:F=(G物+G动)/2

师:这就是我一开始让大家尽量多挂几个钩码的原因,当G物远大于G动时,动滑轮的自重对结果的影响就可以忽略不计了。 6.理论分析,深化理解

师:为什么使用同一个轮子,只是连接方式不同,结果会相差这么大呢? 生:……

师:下面我们对这个问题进行更深入的研究。其实定滑轮和动滑轮都可以看做一种变形的杠杆,让我们一起找出定滑轮上的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

师:由以上的分析可以看出,定滑轮实质上是一个的等臂杠杆,因此它有上述的特点,跟我们前面的分析是一致的。同样让我们找出动滑轮上的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

由以上的分析可以知道,其实动滑轮是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆,这也印证了我们实验结论是正确的。 7.归纳小结,再提问题

师:定滑轮和动滑轮有不同的特点,这也决定了它们有不同的用途。在什么时候我们需要使用定滑轮、什么时候需要使用动滑轮呢?

生:需要改变力的方向时用定滑轮,需要省力时用动滑轮。 师:很好,但如果我仍然不满足,我想要设计出一种既能省力,又能改变用力方向的机械,可以做到吗?

生:可以,只要把定滑轮和动滑轮组合起来就可以了。

师:这节课我们学习了简单机械的知识,知道定滑轮、动滑轮的特点。进一步总结出各种滑轮的力与距离的特点。 生:进行总结

(设计意图:梳理简单机械知识,形成一个完整的知识体系,同时也可以帮助学生记忆) 七、板书设计 9.2 滑轮 一、定滑轮

1.定义:工作时,轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮

2.特点:使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向 二、动滑轮

1.定义:工作时,轴随物体移动的滑轮叫动滑轮

2.特点:使用动滑轮可以省力,但费距离,且不改变力的方向 八、教学反思

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