人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)課時(shí)44 第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械 第2節(jié)滑輪（二） 教案

第十二章第二節(jié)滑輪（第二課時(shí)）課題：《滑輪》（第二課時(shí)）課型：新授課教學(xué)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證定滑輪和動(dòng)滑輪繩子拉力與物重的關(guān)系通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證使用滑輪時(shí)物體移動(dòng)距離和繩子移動(dòng)距離的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖大家好，我是陳亮宇老師。今天我們一起繼續(xù)學(xué)習(xí)八年級(jí)人教版物理第十二章第二節(jié)滑輪第二課時(shí)本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)有兩點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)知道定滑輪和動(dòng)滑輪繩子拉力與物重的關(guān)系通過實(shí)驗(yàn)知道使用滑輪時(shí)物體移動(dòng)距離和繩子移動(dòng)距離的關(guān)系上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組。如圖所示情境中通過練習(xí)回使用到各種滑輪，其中，屬于定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的分別有哪些？并說出你判斷的依據(jù)。我們請(qǐng)一名同學(xué)來回答?；喓突喗MABDC復(fù)習(xí)回顧EFG學(xué)生：屬于定滑輪的是BCD，因?yàn)槲矬w被拉動(dòng)時(shí)滑輪軸固定不AE屬于滑輪組的是FG，因?yàn)槭怯啥ɑ喓蛣?dòng)滑輪組合在一起的。嗯非常好！BEF情境中的滑輪不隨物體移動(dòng)，所以是定滑輪；情境中使用的滑輪隨物體一起移動(dòng)，屬于動(dòng)滑輪；情境情境中使用的滑輪為滑輪組。從上節(jié)課的學(xué)習(xí)中我們還知道，在不考慮摩擦力、繩重和滑輪重的情況下，使用滑輪能帶來這樣的好處：滑輪類型帶來的好處定滑輪可以改變力的方向動(dòng)滑輪可以省力F=G/2滑輪組可以省力F=G/n使用定滑輪時(shí)，可以改變力的方向1使用動(dòng)滑輪時(shí)，繩子拉力FG21使用滑輪組時(shí)，繩子拉力F，可以省力現(xiàn)在老師想利用定滑輪把一個(gè)物重為的物體勻速提升高度0.1m，請(qǐng)同學(xué)們思考，繩子拉力是多少N？繩子自由端移動(dòng)距離是多少米？你判斷的依據(jù)是什么？新課引入：定滑輪本身不移動(dòng)，不省力，只是改變了繩子的方向。繩子拉力還是等于物體重力升0.1m，繩子自由端應(yīng)該也移動(dòng)0.1m。2:繩子拉力等于4N，因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，拉力等于重力，繩子對(duì)物體的拉力和物體本身的重力是一對(duì)平衡力。繩子移動(dòng)0.1m繩子長(zhǎng)度是固定的。使用定滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力是否等于物重？4N很好！那要驗(yàn)證使用定滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)的距離是否等于物體移動(dòng)的距離，我們又該如何驗(yàn)證呢？2cm線運(yùn)動(dòng)，看物體從原先的位置到上升之后的位置之間的距離是2cm。學(xué)生1:找到一個(gè)合適的位置，使繩子兩端在同一位置，拉動(dòng)繩子使物體勻速上升，用尺子測(cè)出左邊物體上升多少距離，再測(cè)繩子自由端下降多少距離。學(xué)生2:可是拉動(dòng)繩子時(shí)，物體上升了，繩子也移動(dòng)了。測(cè)量完物體移動(dòng)的距離，再測(cè)繩子移動(dòng)的距離誤差很大。學(xué)生1:那就用兩把刻度尺，一把測(cè)量物體移動(dòng)的距離，一把測(cè)量繩子移動(dòng)的距離。學(xué)生3:我知道了！我們可以在提升物體前，先用筆標(biāo)記一下物體和繩子自由端所在的位置，物體上升后，再用筆標(biāo)記一下物體和繩子自由端所在位置，然后用刻度尺來測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)志間的距離就可以了！同學(xué)們的討論非常精彩！用筆做記號(hào)的方法也非常直觀！現(xiàn)在先給定滑輪我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證讓學(xué)生根據(jù)使用定滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力是否等于物重？繩子不可伸縮猜想繩子動(dòng)的距離？后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生的猜想，實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、棉線、滑輪、刻度尺、磁貼、證實(shí)學(xué)生繩子不可伸縮實(shí)驗(yàn)步驟：的想法正確1G2端的位置3計(jì)示數(shù)，記為F，用磁貼標(biāo)記此時(shí)鉤碼和繩子自由端的位置4）用刻度尺測(cè)量物體上升的距離h和繩子移動(dòng)的距離。老師演示5）收拾整理實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置圖物體重力G/N4繩子拉力大小F/N4.2物體移動(dòng)距離h/m0.1繩子移動(dòng)距離0.1s與h的關(guān)系s=h從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)，使用定滑輪勻速提升物體時(shí)，由s=h子拉力大于物體所受重力，跟上節(jié)課理論分析不符，這是為什么呢？學(xué)生：因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)的時(shí)候，繩子與滑輪之間會(huì)有摩擦阻力。對(duì)，上節(jié)課在受力分析時(shí)，是不考慮繩重、摩擦力和滑輪重的理想情況，但繩重、摩擦力和滑輪重客觀存在，所以繩子拉力大于物體重力。接下來，老師把定滑輪改為動(dòng)滑輪，利用動(dòng)滑輪把剛才的物體先通過理論也提升0.1m分析繩子移的距離是多少米？并說出你判斷的依據(jù)。動(dòng)距離和物1:0.1m體移動(dòng)距離也還是移動(dòng)0.1m。學(xué)生2:繩子移動(dòng)的距離不等于物體移動(dòng)的距離，因?yàn)閯?dòng)滑輪有過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證0.1m0.2m。學(xué)生3:因?yàn)閯?dòng)滑輪是兩段繩子拉著，所以拉動(dòng)繩子時(shí)，兩邊的做實(shí)驗(yàn)。2倍。嗯同學(xué)們分析得都很精彩。繩子移動(dòng)距離和物體移動(dòng)距離相等嗎？還是，真如同學(xué)所想的，繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離2倍？我們來分析一下。（插入樂樂課堂剪輯視頻）物體上升高度h分析猜想滑輪兩端繩子都會(huì)縮短”h，一共縮短而這部分縮短的繩子都要靠右端的繩子抽走所以繩子自由端移動(dòng)的距離從視頻中我們可以知道，動(dòng)滑輪有兩段繩子承受物重，繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的2倍。學(xué)生實(shí)驗(yàn)由上節(jié)課受力分析可知，利用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，繩子的拉力等于物重的一半，接下來，我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證：1）使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力是否等于物重一明確實(shí)驗(yàn)?zāi)空业剿枰膶?shí)驗(yàn)器材，2學(xué)生自己做移動(dòng)距離的2倍。實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。電視機(jī)前的同學(xué)們可以先暫停播放視頻，一起來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。好，現(xiàn)在老師展示一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力是否等于物重一半？2.使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)距離是否等于物體移動(dòng)距離的2倍。學(xué)生互評(píng)：實(shí)驗(yàn)表格建議寫明白物理量符號(hào)和單位。實(shí)驗(yàn)步驟建議寫明白緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體勻速上升。看完同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，聽完同學(xué)的點(diǎn)評(píng)，不知道電視機(jī)前的你寫的如何呢？在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，這里面我們用鉤碼作為被提升的物體。要驗(yàn)證使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)距離是否等于物體移動(dòng)距離的2倍？我們需要用到刻度尺。所以實(shí)驗(yàn)器材這里要補(bǔ)充棉線和鉤碼。要測(cè)使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子的拉力，我們需要在緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼上升的過程中讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，而不是停下測(cè)量距離后再讀數(shù)?，F(xiàn)在給點(diǎn)時(shí)間大家整理自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。現(xiàn)在老師邀請(qǐng)一位同學(xué)展示她修改后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生讀：規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（有時(shí)間的話）很好，剛剛提到的點(diǎn)都有注意到。通過標(biāo)記物體和繩子自由端的起始位置和終了位置，來測(cè)量物體移動(dòng)的距離和繩子移動(dòng)的距離。還注意到緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，讀出拉力大小。那我們就根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。那我們就根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。（播放學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻，下面文字一邊實(shí)驗(yàn)一邊解說）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力是否等于物重一半？使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)距離是否等于物體移動(dòng)距離的2實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鉤碼、棉線、滑輪、磁貼、實(shí)驗(yàn)步驟：1G2端的位置3F，用磁貼標(biāo)記此時(shí)鉤碼和繩子自由端的位置4尺測(cè)量繩子自由端前后兩個(gè)位置的距離，記為s5）收拾整理實(shí)驗(yàn)器材圖重力G/N大小h/ms與h系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)歸納一般性實(shí)驗(yàn)規(guī)律。11.50.919.90s=2h數(shù)據(jù)分析通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，使用動(dòng)滑輪勻速提升物體，繩子拉力小

于物體重力，可以省力但是繩子拉力不等于物重一半。

原因是拉動(dòng)繩子的過程中，繩重、摩擦力和滑輪重客觀存在，對(duì)滑輪重新G受力分析幫GG左邊繩子施加向上的拉力F1，右邊繩子也施加向上的拉力F，助解釋原因FF1fG1G實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，我們可以發(fā)現(xiàn)，使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，由于有兩段繩子承受物重，繩子移動(dòng)距離等于物體移動(dòng)距離的2倍，s=2h。所以，利用動(dòng)滑輪把剛才的物體提升0.1m，繩子移動(dòng)的距離為0.2m。接下來，請(qǐng)同學(xué)們思考，若使用圖甲中的滑輪組將物體勻速提升0.1m，繩子自由端移動(dòng)距離是多少米？你判斷的依據(jù)是什0.2m20.1m0.1m，左端繩子要下降0.1m，所以繩子移動(dòng)0.2m。學(xué)生繩子移動(dòng)0.4m。因?yàn)橛袃蓚€(gè)滑輪，上面的滑輪有2段22段繩子的時(shí)候是2倍，4段繩子，所以繩子移動(dòng)0.4m。繩子移動(dòng)距離是多少米呢？我們先來看一下滑輪組中承受物重的繩子有哪些？一、二、三。有三段繩子承受物重，繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的3倍，s=3h。物體上升0.1m，繩子自由端上升0.3m。如果使用圖乙所示的滑輪組，繩子自由端移動(dòng)的距離又是多少呢？說說你判斷的依據(jù)。乙丙0.2m20.1m0.2m。0.2m示的滑輪組，當(dāng)物體上升0.1m，繩子自由端移動(dòng)多少米？學(xué)生：0.4m，因?yàn)橛?段繩子承受物重，繩子移動(dòng)0.4m。繩子移動(dòng)的距離和物體移動(dòng)的距離是什么關(guān)系呢？學(xué)生：繩子移動(dòng)距離等于承受物重的繩子段數(shù)乘上物體移動(dòng)的距離。不錯(cuò)，其實(shí)，當(dāng)物體移動(dòng)相同距離時(shí)，承受物重的繩子段數(shù)越多，繩子移動(dòng)距離就越大。如果有n段繩子承受物重，則繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的n倍，s=nh。結(jié)論：由于實(shí)際情況不能理想實(shí)驗(yàn)裝置圖和理論的放一起做對(duì)比。FF=12GFF>12G物體移動(dòng)距離h與課堂總結(jié)繩子移動(dòng)距離s的s=2h本節(jié)課，我們通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了使用定滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力大于物體重力，繩子移動(dòng)距離等于物體移動(dòng)距離；使用動(dòng)滑輪勻速提升物體時(shí)，繩子拉力大于物重的一半，繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的2倍。同時(shí)我們還知道了，使用滑輪提升物體時(shí)，若有n段繩子承受物重，則繩子移動(dòng)距離等于物體移動(dòng)距離的n倍，s=nh。課后任務(wù)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證使用如圖所示滑輪組勻速通過學(xué)生動(dòng)提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)的距離是否等于物體移動(dòng)距離的3倍？手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，課后任務(wù)繩子拉力是否等于物重的1/3？拓展到3課堂到此結(jié)束，謝謝觀看！子的情況。老師手上有一個(gè)工業(yè)用的滑輪，我想用它來提升一些操場(chǎng)上常根據(jù)現(xiàn)象提現(xiàn)在老師把這個(gè)工業(yè)滑輪組裝成如圖甲所示的定滑輪和如圖乙么使用動(dòng)滑所示的動(dòng)滑輪，我們來比較一下使用兩種機(jī)械提升物品和不使輪卻不省力用機(jī)械提升物品時(shí)繩子拉力的大小。了？現(xiàn)象與差引起思考。引出所使用的動(dòng)滑輪其重力必須小于所提物重