初中物理滑輪教案

初中物理滑輪教案課題：滑輪課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1.明確定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是變形杠桿。2.知道定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起使用可以組成滑輪組，達(dá)到既省力又能改變力的方向的目的。3.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，初步了解透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的思想方法。教具：鐵架臺(tái)、滑輪兩個(gè)、長(zhǎng)細(xì)繩、鉤碼四個(gè)、滑輪組（由兩個(gè)滑輪組成的）兩個(gè)教學(xué)過(guò)程互動(dòng)與反饋：第一課時(shí)：定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)一、初步認(rèn)識(shí)滑輪1.提出問(wèn)題：如何把木料運(yùn)到樓上？讓學(xué)生選擇合適的器材做一個(gè)模型，試一試能否實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)想。2.介紹滑輪的結(jié)構(gòu)：主要部分是能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。觀察使用時(shí)的情景：a.使用時(shí)滑輪軸的位置固定不動(dòng)；這種滑輪稱(chēng)為定滑輪；b.使用時(shí)軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)，這種滑輪稱(chēng)為動(dòng)滑輪。3.讓學(xué)生舉出生活和生產(chǎn)中應(yīng)用滑輪的實(shí)例，并指出分別是哪一種滑輪。4.說(shuō)明滑輪是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。二、探究使用定滑輪的特點(diǎn)1.按照?qǐng)D示方式組裝定滑輪。2.在它的左側(cè)掛鉤碼，右側(cè)豎直向下拉彈簧測(cè)力計(jì)，觀察比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與鉤碼所受重力的關(guān)系。（將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中）3.改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，再進(jìn)行觀察和比較。4.改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重做上述實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼所受的重力F2/N 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1/N1 2 12 4 23 6 35.分析表中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：使用定滑輪不能省力，但可以改變動(dòng)力的方向。三、探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)1.按照?qǐng)D示方式組裝動(dòng)滑輪。2.豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼保持平衡態(tài)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，并思考這個(gè)示數(shù)與鉤碼所受重力的關(guān)系。（將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中）3.改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重做上述實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行觀察和比較。實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼所受的重力F2/N 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1/N1 2 12 4 23 6 3可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉時(shí)，拉力的示數(shù)會(huì)變大。4.分析表中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：使用動(dòng)滑輪能省一半力，但不能改變動(dòng)力的方向。補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，再進(jìn)行觀察和比較。四、課堂練習(xí)和作業(yè)：1.工廠(chǎng)為了搬運(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)車(chē)間，某工人設(shè)計(jì)了如圖所示的四種方案(機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓型鋼管的截面)，其中最省力的方案是()。1.如圖所示，用甲、乙、丙三種方式拉同一重物在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，拉力分別為F1、F2、F3。比較它們的大小，正確的是（）A.F1=F2=F3B.F1<F2<F3C.F1<F3<F2D.F3<F1<F22.在本節(jié)課中，我們糾正了作業(yè)中的錯(cuò)誤，包括滑輪的識(shí)別和動(dòng)滑輪重力不能忽略時(shí)如何判斷繩子自由端的拉力。接著，我們討論了定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)。定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂的杠桿，而動(dòng)滑輪則是一種能省力的杠桿，其動(dòng)力臂是阻力臂的2倍。斜著拉動(dòng)重物時(shí)，拉力的大小不變是因?yàn)槎ɑ喌闹c(diǎn)位置不變，而拉力的方向改變。而動(dòng)滑輪的支點(diǎn)是一個(gè)瞬時(shí)支點(diǎn)，當(dāng)斜著拉動(dòng)重物時(shí)，拉力的大小會(huì)變大，因?yàn)閯?dòng)力臂變小。3.滑輪組是將定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的組合裝置，既能省力又能改變力的方向。重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩子承擔(dān)，因此提起重物所用的力就是物重的幾分之一。4.在設(shè)計(jì)和組裝簡(jiǎn)單滑輪組時(shí)，我們可以使用口訣“單從動(dòng)，雙從定，從里向外繞”，按照要求組裝滑輪組，如用G/2的力提起重物或用G/3的力提起重物等。5.針對(duì)題目中的問(wèn)題，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是50g，滑塊A在鉤碼的作用下恰能沿水平面勻速滑動(dòng)，因此滑塊A受到的摩擦力為0，答案為D.0.49N。堂測(cè)：1.滑輪在使用時(shí)，如果它的軸不動(dòng)，這種滑輪叫定滑輪，使用定滑輪能夠改變力的方向，但不能省力，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂的杠桿。升國(guó)旗的旗桿上的滑輪是定滑輪。2.有一種滑輪，它的軸可以隨物體移動(dòng)，這種滑輪叫動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪能夠省力，但要注意動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系。3.滑輪組是由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成的，使用滑輪組可以輕松地提起重物，并且可以減小所需的拉力。例如，當(dāng)人對(duì)繩子施加80N的拉力時(shí)，不計(jì)滑輪重和摩擦的情況下，可以勻速提起320N或160N的重物。4.杠桿的平衡條件是力臂乘以力的大小等于阻力臂乘以阻力的大小。如果在杠桿上施加一個(gè)動(dòng)力為100N的力，動(dòng)力臂與阻力臂之比為5：1，則杠桿平衡時(shí)所受的阻力為20N。5.在定滑輪和動(dòng)滑輪的數(shù)量不變的情況下，決定滑輪組省力的規(guī)律是：拉住動(dòng)滑輪和物體的繩子的段數(shù)越多，越省力。6.如果一個(gè)杠桿處于平衡狀態(tài)，并且再加上一個(gè)力F后，杠桿仍然保持平衡，則這個(gè)力F的作用線(xiàn)必須通過(guò)支點(diǎn)。7.如圖1所示，一個(gè)重量為60N的物體G掛在勻質(zhì)杠桿的一端，為了使杠桿平衡，可以在A點(diǎn)施加一個(gè)方向?yàn)橄蛳碌?0N的力，或者在B點(diǎn)施加一個(gè)方向?yàn)橄蛏系?0N的力。8.如圖2所示，在水平拉力F的作用下，重量為100N的物體A沿水平桌面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，彈簧秤B的示數(shù)為10N。因此，拉力F的大小為110N，物體A與水平桌面的摩擦力大小為10N。9.釣魚(yú)時(shí)，當(dāng)魚(yú)被鉤住但還在水中時(shí)，人會(huì)感覺(jué)魚(yú)很輕。但是，一旦把魚(yú)從水中拉出來(lái)，人會(huì)感覺(jué)魚(yú)變“重”了。這并不是因?yàn)轸~(yú)的重力增大了，而是因?yàn)轸~(yú)失去了水的浮力，使得人需要用更大的力才能將魚(yú)拉出水面。10.如圖8-5所示，輕質(zhì)杠桿OA的中點(diǎn)懸掛著一個(gè)重量為60N的物體G。當(dāng)在A端施加一個(gè)豎直向上的力F時(shí)，杠桿處于水平位置平衡。如果保持力F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提到B位置，那么力F的大小將不變。1.定滑輪實(shí)質(zhì)是一種杠桿，既不省力也不費(fèi)力，但可以改變力的作用方向；動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一種省力杠桿，可以減少力的大小，但需要多走一段距離，不能改變力的作用方向。2.滑輪組由滑輪和繩子組成，定滑輪可以改變力的方向，動(dòng)滑輪可以減少力的大小（能）。若滑輪組由n段繩子吊著物體，則提起物體所需的力是物體重力的1/n。3.在圖13-5-1中，輪半徑和軸半徑相同，物體質(zhì)量相同，則最大拉力是物體重力的2倍。4.答案為C，適合安裝在旗桿頂端的簡(jiǎn)單機(jī)械是定滑輪。5.答案為D，三個(gè)力大小關(guān)系是F3最大，F(xiàn)2次之，F(xiàn)1最小。6.答案為B，可以使用一個(gè)動(dòng)滑輪。7.答案為D，正確的說(shuō)法是F=480N，并向上移動(dòng)1m。8.滑輪A在力F的作用下向上勻速上升，力F應(yīng)為20N。在圖13-5-4中，滑輪A的速度等于重物B上升時(shí)速度。9.答案為B，三種方法拉動(dòng)同一物體所用的拉力大小順序?yàn)镕1＜F2＜F3。34.根據(jù)圖13-5-9，當(dāng)每個(gè)滑輪重量均為1N時(shí)，如果在繩的自由端施加25N的力將物體提起，不考慮摩擦，則拉力F=24N。5.根據(jù)圖13-5-10，使用該滑輪將重量為200N的物體M沿水平地面勻速拉動(dòng)時(shí)，摩擦力為120N，不考慮繩子、滑輪重量和摩擦，則拉力F=200N+120N=320N。6.如果物體和動(dòng)滑輪的總