第十三章 力和機(jī)械 第五節(jié) 其他簡(jiǎn)單機(jī)械

1、第十三章 力和機(jī)械 第五節(jié) 其他簡(jiǎn)單機(jī)械 2課時(shí) 新授課【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪。 2知道定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。 3會(huì)根據(jù)要求使用和組裝滑輪組。 過程與方法1經(jīng)歷探究定滑輪、動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)的過程，進(jìn)一步掌握用觀察、對(duì)比來研究問題的方法。 2經(jīng)歷組裝滑輪組的過程，學(xué)會(huì)按要求組裝滑輪組的方法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀1關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪的實(shí)際使用。 2對(duì)實(shí)踐中的滑輪工作特點(diǎn)具有好奇心。 3具有利用簡(jiǎn)單機(jī)械改善勞動(dòng)條件的愿望。 4通過了解簡(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?！窘?/p>

2、學(xué)重點(diǎn)】探究滑輪的作用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】滑輪組F與G關(guān)系式，繩子的連接【教學(xué)準(zhǔn)備】學(xué)生器材：滑輪（單2個(gè)雙2個(gè)），鐵架臺(tái)，鉤碼，細(xì)線，彈簧秤，刻度尺。學(xué)生兩人一組。 教師器材：多媒體設(shè)備及課件，另一套同學(xué)生使用的器材。【教學(xué)過程】主 要 教 學(xué) 過 程教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、活動(dòng)導(dǎo)入【活動(dòng)設(shè)置】用多媒體動(dòng)畫演示課本漫畫的全過程。提出問題：這有什么科學(xué)道理？【設(shè)計(jì)意圖】這樣用動(dòng)畫的形式激發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的興趣，使學(xué)生感受到物理與生活習(xí)習(xí)相關(guān)。 學(xué)生生成問題：為什么胖子能拉住包，瘦子卻被包拉上去呢？二、新課講授1. 認(rèn)識(shí)滑輪【過渡】教師出示滑輪，介紹：這就是滑輪，你們能否用

3、手邊的一個(gè)滑輪將桌上的鉤碼用不同的方法吊起來？【布置探究】活動(dòng)1：探究比較不同方案中滑輪運(yùn)行的特點(diǎn)？【提出問題】這里兩種提起鉤碼的滑輪，一個(gè)叫定滑輪，一個(gè)叫動(dòng)滑輪，大家分析一下，哪一個(gè)是定滑輪，哪一個(gè)是動(dòng)滑輪？你是怎樣分析得出的？學(xué)生活動(dòng)。學(xué)生探索著完成任務(wù)，并且出現(xiàn)兩種方案。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)、比較、分析，討論得出結(jié)論?！驹O(shè)計(jì)意圖】這樣由學(xué)生自己探索完成教師的要求，并自己確定定滑輪、動(dòng)滑輪的概念，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的滿足感、成就感。培養(yǎng)學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生分析、概括、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?、 學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究理解定滑輪、動(dòng)滑輪?！具^渡】比較一下，為什么兩個(gè)滑輪不一樣產(chǎn)生的效果也不一樣。它

4、們有什么特點(diǎn)呢？【提出問題】1、我們已經(jīng)會(huì)安裝定滑輪、動(dòng)滑輪，要弄清上面的問題，就要通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行。那在實(shí)驗(yàn)中需要哪些器材？要記錄哪些數(shù)據(jù)？請(qǐng)大家討論，并設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。2、上面的兩種方案中，分別用定滑輪和動(dòng)滑輪提起了相同重力的鉤碼，拉力相同嗎？省力嗎？省距離嗎？使用定滑輪、動(dòng)滑輪各有什么好處？教師巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況【強(qiáng)調(diào)】1、利用彈簧測(cè)力計(jì)觀察定滑輪、動(dòng)滑輪拉鉤碼勻速上升時(shí)的示數(shù)，和鉤碼的重力進(jìn)行對(duì)比。2、利用米尺來觀察定、動(dòng)滑輪拉鉤碼勻速上升時(shí)鉤碼移動(dòng)的距離和拉力移動(dòng)距離之間的關(guān)系。 在這個(gè)探究環(huán)節(jié)中容易顧此失彼，光顧看鉤碼移動(dòng)或光看彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)，建議讓兩個(gè)學(xué)生一起來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)并且告訴

5、學(xué)生讓鉤碼從整刻度線時(shí)開始拉動(dòng)，這樣紀(jì)錄方便、準(zhǔn)確，縮短了實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間?！痉治鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提問】1、使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省力（或更費(fèi)力）？2、使用定滑輪、動(dòng)滑輪是否省距離（或需要移動(dòng)更大的距離）？3、什么情況下使用定滑輪？4、什么情況下使用動(dòng)滑輪？【點(diǎn)撥】如圖，使用定滑輪不省力，不改變力的方向，定滑輪的實(shí)質(zhì)是實(shí)質(zhì)是等臂杠桿FGOL1L2F1F2OL1L2F1F2GF3如圖，使用動(dòng)滑輪省一半的力，不改變力的方向，動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿。學(xué)生討論、猜想。學(xué)生有杠桿的基礎(chǔ)，能很快地進(jìn)行猜想學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N拉力移動(dòng)距離與重物移動(dòng)距離之比123

6、學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)學(xué)生A：使用定滑輪不省力，不省距離，能改變力的方向；實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，支點(diǎn)是軸，力臂是半徑。學(xué)生B：使用動(dòng)滑輪省一半力，費(fèi)距離，不能改變力的方向。動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是是動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿?！窘涣髋c討論】定滑輪、動(dòng)滑輪能否看作一個(gè)杠桿？若可以，指出支點(diǎn)等杠桿的五要素? 【想想議議】在上面的實(shí)驗(yàn)中，拉繩子是豎直拉的，如果斜著拉，上述實(shí)驗(yàn)中的結(jié)論還能成立嗎? 拉力大小會(huì)變化嗎?【想想做做】1. 在圖中，貨物 G 重為 100 牛，若不計(jì)滑輪的重力，不考慮繩子與滑輪之間的摩擦力。 由 a 圖裝置拉，拉力 F1 = N由 b 圖裝置拉，拉力 F2 = N?！痉答伨毩?xí)一】某同學(xué)在“研究動(dòng)

7、滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了正確操作，并記錄數(shù)據(jù)如下表, 分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課本中“使用動(dòng)滑輪能省一半力”的結(jié)論不符。面對(duì)這一事實(shí)，下列做法中最不可取的是（ ） A. 與同學(xué)分析可能原因B. 實(shí)驗(yàn)失敗，停止實(shí)驗(yàn)C. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，重新實(shí)驗(yàn)D. 查閱資料，了解結(jié)論的適用條件實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N拉力F/N11.00.6521.50.9032.01.15學(xué)生C：如圖O為支點(diǎn)，OA為阻力臂，OB為動(dòng)力臂，F(xiàn)為動(dòng)力，G為阻力。學(xué)生D：如圖O為支點(diǎn)，OA為阻力臂，OB為動(dòng)力臂，F(xiàn)為動(dòng)力，G為阻力。學(xué)生F: 斜著拉時(shí)，仍舊既不省力也不費(fèi)力。L1 = L2 F1L1 = F2L2F1 = F2學(xué)生G：a圖

8、使用的是定滑輪不省力，所以F1 = 100N, b圖使用的是動(dòng)滑輪省一半的力，所以拉力F2 =50N.討論交流：最不可取的是B，因?yàn)槔鹞矬w同時(shí)也要將動(dòng)滑輪拉起，所以拉力不可能為物重的二分之一，而是要略大一些。3認(rèn)識(shí)滑輪組【過渡】G能否利用定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)把它們組合起來，使它們即省力又方便呢？【提出問題】請(qǐng)同學(xué)們按你們的設(shè)想，用剛才的一個(gè)定滑輪一個(gè)動(dòng)滑輪組合起來看看，看哪一組做的又好又快，并且做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證是不是又省力又改變了力的方向？【想想議議】滑輪組的繞法提示：繩頭拴在什么地方，怎樣繞？【引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)】組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同組合F的大小等，暴露出現(xiàn)的問題，教師及時(shí)糾正，達(dá)到學(xué)會(huì)正確使

9、用滑輪組?！军c(diǎn)撥】象這樣定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起就是滑輪組。用幾個(gè)定滑輪和幾個(gè)動(dòng)滑輪也可以組成滑輪組，用滑輪組提升重物時(shí)拉力與物重之間有何關(guān)系？提出問題：兩次示數(shù)不同的原因是什么？F（提起重物所用的力）與G（總重力）的關(guān)系？【難點(diǎn)剖析】數(shù)繞在動(dòng)滑輪上和固定在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)。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(shí)際情況中動(dòng)滑輪的重力不能忽略，所以在實(shí)驗(yàn)中得出的拉力并不是鉤碼重的幾分之一，而是稍大于這個(gè)值。 【想想議議】如何判定滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)？繩子的股數(shù)是指“直接承擔(dān)”物重的繩子股數(shù)！學(xué)生討論得出方案：把定滑輪、動(dòng)滑輪組合起來。學(xué)生H：繩頭拴在動(dòng)滑輪的鉤子上，往定滑輪

10、溝槽繞。學(xué)生組裝，完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論。GG結(jié)論：1、滑輪組既可以省力又能改變力的方向。2、繩子自由端移動(dòng)的距離s是物體移動(dòng)距離h的幾倍，即snh；繩子自由端的拉力F與動(dòng)滑輪的重量G動(dòng)和重物的重量G之間的數(shù)量關(guān)系為(不計(jì)繩重和摩擦)。學(xué)生：如圖，若最后一段繩子是從動(dòng)滑輪出來的,此段計(jì)入n;若最后一段繩子是從定滑輪出來的,此段繩子不計(jì)入n?！鞠胂胱鲎觥坷σ苿?dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離的關(guān)系？師：請(qǐng)同學(xué)們觀察連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)，思考，如果有n段繩子連接動(dòng)滑輪，繩自由端移動(dòng)的距離和物體升高高度的關(guān)系？【反饋練習(xí)二】如圖所示，用滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m，不計(jì)摩擦和滑輪重，所施加的拉

11、力F =_N，繩子移動(dòng)的距離S = _ m學(xué)生L：我們組當(dāng)物體10cm時(shí)，由實(shí)驗(yàn)可知，繩自由端移動(dòng)30cm.學(xué)生M：我們組當(dāng)物體10cm時(shí)，由實(shí)驗(yàn)可知，繩自由端移動(dòng)20cm.學(xué)生O：他們的關(guān)系式s nh學(xué)生交流：連接動(dòng)滑輪有3條繩子，所以拉力為物重的三分之一，故F =_300_N，S = 9 m4.輪軸與斜面【過渡】簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)還包括輪軸與斜面，輪軸由一個(gè)軸和一個(gè)大輪組成，斜面是大家經(jīng)常接觸的，下面請(qǐng)同學(xué)們打開課本71頁(yè)閱讀科學(xué)世界輪軸和斜面?！咎岢鰡栴}】1、 輪軸有哪些特點(diǎn)？2、 利用杠桿的五要素分析輪軸省力機(jī)械還是費(fèi)力機(jī)械？3、 你發(fā)現(xiàn)周圍還有哪些物體是輪軸？【問題情境設(shè)置】汽車沿著盤山

12、公路，可以駛上高聳入云的山峰，上山的公路為什么修的彎彎曲曲如盤龍，而不是從山下直通山頂？【想想做做】用一張三角形的紙按照課本72頁(yè)圖13.5-8模擬盤山公路，展開后，思考：汽車是沿著它的哪個(gè)邊爬到山峰的？汽車沿著這個(gè)邊爬到山峰，比直通山頂?shù)墓罚叩穆烦淌嵌嗔诉€是少了？根據(jù)前面議過的力和距離的關(guān)系修盤山公路有什么道理？學(xué)生P：如圖，我認(rèn)為板子是一個(gè)輪軸，從杠桿的五要素去分析，我們可得出：F 1· R = F2 · r，因此它是一個(gè)省力機(jī)械。學(xué)生Q：生活中還有螺絲刀、門的把手等是輪軸。學(xué)生R：汽車是沿著斜邊爬到山峰，比直通山頂?shù)墓纷叩穆烦潭?，但費(fèi)距離的必然省力，因此斜面是省

13、力的簡(jiǎn)單機(jī)械。三、課堂小結(jié)回顧本節(jié)課“你學(xué)到了什么？1）定滑輪和動(dòng)滑輪及其特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)2) 滑輪組的組裝特點(diǎn)和省力 3）輪軸和斜面的特點(diǎn)學(xué)生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)四、課堂檢測(cè)老師巡視、講評(píng)完成檢測(cè)題見附件1五、布置作業(yè)見附件2課后完成板書設(shè)計(jì)五 其他簡(jiǎn)單機(jī)械一、定滑輪的實(shí)質(zhì)和作用 三、滑輪組的作用1實(shí)質(zhì)：等臂杠桿 1(不計(jì)繩重和摩擦)2作用：改變力的方向 2snh 二、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)和作用1實(shí)質(zhì)：省力杠桿2作用：省一半的力教學(xué)反思： 一、案例的“亮點(diǎn)”這節(jié)課按照新的設(shè)計(jì)方案實(shí)施后收到了很好的效果。不少同學(xué)覺得這種學(xué)習(xí)方法很好，他們不僅動(dòng)手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并且自己通過探究得出的規(guī)律更容易理解和記憶。

14、1. 這節(jié)課我采用了“探究討論分析總結(jié)小反饋”的教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生利用想想做做，獲得成功感，從而使教學(xué)有時(shí)效性和韻律感。2.本節(jié)課的重點(diǎn)是動(dòng)定滑輪的特點(diǎn)、滑輪組中F和G的關(guān)系，。由于學(xué)生沒有知識(shí)基礎(chǔ)，教師通過實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、自學(xué)、閱讀、請(qǐng)教老師（同學(xué)）、分析原因等多樣化的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)上的困難。本課難點(diǎn)是繩子條數(shù)n的確定，通過講解、交流討論、習(xí)題訓(xùn)練逐漸得以突破。二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題1.課堂時(shí)間不容易把握，在第一個(gè)班上課時(shí)我沒有預(yù)見到學(xué)生想象能力不夠，學(xué)生很容易想到定滑輪的繞線方法，但是在設(shè)計(jì)動(dòng)滑輪繞線時(shí)，我接連找?guī)讉€(gè)學(xué)生上來設(shè)計(jì)的方法都還是定滑輪，這樣就浪費(fèi)了一些時(shí)間，幸好最后叫

15、的一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)出了動(dòng)滑輪的拉法，這樣才避免了冷場(chǎng)。2.本課課堂容量大，探究實(shí)驗(yàn)多，有一部分學(xué)生跟不上課堂節(jié)奏，剛做完實(shí)驗(yàn)還未來得及思考就被迫進(jìn)行下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果不理想，不能不說是一個(gè)遺憾。附件1：達(dá)標(biāo)測(cè)試1. 如圖所示，動(dòng)滑輪重1N，拉力F為5N，則物重G和彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為（） AG為4N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N B. G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為10N CG為10N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N    D. G為9N，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為5N 2如圖所示，通過定滑輪勻速提起重物G時(shí)，向三個(gè)方向拉動(dòng)的力分別為F1、F2、F3，則三個(gè)力大小關(guān)系是（） AF1最大     BF2最大     CF3最大     D一樣大3. 按照題目所給的省力條件，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出滑輪組繩子的繞法，用