沪科版物理八年级9.2《滑轮及其应用》WORD教案2
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滑轮及其应用-沪科版八年级全一册教案一、教学目标1.了解滑轮的定义与分类;2.熟悉利用滑轮组改变力的方向和大小的原理;3.学会计算滑轮组的力比。
二、教学重点1.滑轮的分类与定义;2.利用滑轮组改变力的原理;3.滑轮组的力比计算。
三、教学难点1.滑轮组力比卡片设计;2.图像与文字的结合。
四、教学准备1.教师备:滑轮及其组件样品、滑轮组力比卡片;2.学生备:学生手册。
五、教学步骤1. 引入引入滑轮的定义与分类,用生动的小故事或实际例子说明。
2. 学习1.介绍滑轮的分类:定滑轮、动滑轮、复合滑轮;2.简述利用滑轮组改变力的方向和大小的原理,让学生通过观察实际例子理解滑轮的应用;3.根据教案设计,分发滑轮组力比卡片让学生课堂小组观察,利用滑轮组完成力比计算。
其中,滑轮组力比卡片上应包含:–实际建议配合扇形卡纸呈现滑轮组图片,方便学生利用图片计算;–引导学生寻找滑轮组所涉及的物理量及单位,列出计算公式完成力比计算;–物理量单位需有进一步解释,如力是牛,说明直接给出单位的物理量才是牛;–最外观所显示的计算公式、物理量、单位应相互独立分行呈现,语言简洁明了。
3. 总结针对学生在实际生活中遇到的问题,总结简单方法,了解滑轮在实际中的应用。
六、教学评估1.小组讨论及完成任务的情况;2.课后留学习总结及心得收集。
七、教学反思1.滑轮组力比卡片设计时,第一次制作出现板块信息不足或重复,分类及对计算公式的呈现不够清晰等问题,进行了多次修改;2.根据学生对滑轮概念认知程度的不同,需要对滑轮的分类进行详细的解释和解答学生疑惑;3.在教学课堂中需要督促学生注意文本的格式化,确保课前异样信息不影响课堂效率。
八年级物理滑轮及其应用教案(沪科版)0.2滑轮及其应用时间主备人使用人课题第二节滑轮及其应用课型实验探究教学目标知道动滑轮、定滑轮、滑轮组的实质及其作用。
教学重点认识定滑轮、动滑轮的结构、特点及作用教学难点1、会根据要求使用和组装滑轮组;进行实验探究拉力、物重及吊起动滑轮绳子股数间的关系课时2课时教学设想引导学生通过实验探究的方法,分别获得定滑轮和动滑轮在使用过程中其作用方面的规律性结论。
然后再引导学生应用杠杆平衡的条件,进行分析论证实验探究的结论。
接着引导学生对滑轮组进行实验探究,让他们去寻求重物所以的拉力与承担物重的绳子股数的关系。
最后通过介绍几种升降机械,让学生知道复杂的机械中有许多部件是由杠杆和滑轮等简单机械组成的。
教学过程教师活动学生活动一、创设情境,导入新播放学生每周一的升国旗仪式录像,观察到了旗杆顶端是一个什么样的装置其作用是什么?引入新课并板书课题:滑轮及其应用二、出示学习目标:知道什么是定滑轮,并通过实验探究知道其作用和实质。
知道什么是动滑轮,并通过实验探究知道其作用和实质。
知道什么是滑轮组,并通过实验探究知道其作用以及提升重物所用的拉力与承担物重的绳子的股数关系。
三、自学指导:定滑轮:_______________叫滑轮,_____________叫定滑轮。
○1定滑轮的作用是什么?○2定滑轮能否省力?能否改变施力的方向?○3依据图分析定滑轮的实质是__________杠杆。
○4生活、生产中哪些地方使用定滑轮?动滑轮:______________叫动滑轮。
○1动滑轮的作用是什么?○2动滑轮能否省力?能否改变施力的方向?○3依据图分析动滑轮的实质是__________杠杆。
○4生活、生产中哪些地方使用动滑轮?滑轮组:____________叫滑轮组○1使用滑轮组有哪些好处?○2组装滑轮组,总结方法。
○3分析以上组装图,总结拉力F、物重G、吊起动滑轮绳子的股数n三者之间的关系是___________________;物体升高的高度h和绳子自由端移动的距离S之间的关系是________________。
第二节滑轮及其应用【教学目标】1.科学探究:在活动过程中,培养探究滑轮应用的兴趣,让学生感受到科学的严谨,培养学生的实验动手能力和分析综合能力。
2.情感态度和价值观:在科学探究过程中,培养乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识。
3.科学知识:通过实验探究,认识定滑轮和动滑轮的作用,通过对比分析,认识定滑轮和动滑轮有不同作用。
知道定滑轮和动滑轮在实际中的应用。
【教学重点】探究定滑轮和动滑轮的作用。
【器材准备】学生材料:定滑轮和动滑轮各一个,铁架台、线、便签纸、钩码、测力计等。
(每组一份)老师材料:相关图片、学生材料一份、实验汇报表。
【教学过程】一、引入新课1.让学生讲讲周一升国旗时,这国旗是怎样被升上旗杆的?2.提出升旗手向下拉绳子为什么旗帜上升的问题,让学生开展讨论。
出示滑轮,滑轮的位置是固定不变的,它没有随物体的升降而变化,所以叫做定滑轮。
然后操作。
让学生观察滑轮的构造。
二、探求新知1.猜测滑轮的作用。
问:你们认为定滑轮可能有什么作用?汇报小结。
2.组装定滑轮,研究定滑轮的作用。
(1)分组做一个跟旗杆相似的滑轮装置。
让他们自己设计实验来验证此装置。
①学生分组实验(用测力计直接提升钩码;用定滑轮做提升)②学生可多次改变钩码个数,并记录。
(绳子一端挂钩码,一端用测力计)③学生汇报实验结果。
④讨论:有什么发现?(2)讨论谈话:既然定滑轮省力不明显,为什么还要在高高的旗杆上安装定滑轮呢?(3)分组讨论后汇报:向下用力,红旗向上升。
工作方便。
(4)教师小结:通过以上的实验和讨论,我们知道定滑轮虽然没有省力的作用,但它可以改变用力的方向,使工作方便。
3.组装动滑轮,研究动滑轮的作用。
(1)讨论:动滑轮是否省力呢?(2)学生实验(动滑轮省力)。
①分组测量提起一个钩码和一个滑轮时所用的力。
测量后学生汇报,教师板书记录下来。
②分组实验。
(用测力计直接提升钩码;用定滑轮做提升)③汇报实验结果④讨论:通过以上研究你认为动滑轮有哪些作用?(动滑轮有省力的作用)定滑轮和动滑轮在生活中的作用1.出示图片。
滑轮及其应用-沪科版八年级全一册教案1. 知识目标本节课的知识目标:•了解滑轮的定义与种类,了解滑轮的工作原理;•掌握使用滑轮组进行力的转换,计算滑轮组获得的力的大小;•了解滑轮组的应用,如电梯、手动吊车等。
2. 教学重点•滑轮的种类和工作原理;•滑轮组的力的转换规律;•滑轮组的应用。
3. 教学难点通过例题和练习,学生能更好地掌握滑轮组的力的转换规律和计算方法,并能将所学知识运用到实际生活中。
4. 教学方法为了帮助学生更好地了解滑轮及其应用,教师将采用以下教学方法:•讲解法:通过讲解滑轮的基本原理,帮助学生了解其特点和工作原理;•举例法:通过实例讲解,帮助学生掌握滑轮组的力的转换规律;•实验法:通过实验,帮助学生更直观地感受滑轮组的力的转换规律。
5. 教学过程第一步:复习复习上一节课学过的力的定义,公式及单位,为本节课的内容做好铺垫。
第二步:引入介绍滑轮的定义及种类,并通过图片向学生展示滑轮的基本结构和工作原理。
第三步:讲解滑轮组的力的转换规律•前置知识:力的合成、分解,单轮滑轮的工作原理。
•滑轮组的力的转换规律:滑轮组的力等于往滑轮组上绳子的力的倍数。
第四步:应用实例将学生分成小组,通过教师提供的材料,完成下列题目:例1:手动吊车如图所示,其中滑轮组有5个滑轮,重物质量为500牛。
求手动吊车绳子的拉力。
例2:电梯如图所示,滑轮组有3个轮,求电梯所受的力。
第五步:实验通过实验,观察滑轮组的工作原理,让学生更好地理解滑轮组的力的转换规律。
实验步骤:•准备材料:滑轮、绳子、小轮车等;•组装滑轮组,重新观察滑轮组的结构及工作原理;•对不同的滑轮组,改变悬挂物的重量,观察绳子的受力情况,记录下所有实验数据;•计算力的大小,并验证滑轮组的力的转换规律。
第六步:总结总结本节课所学知识点,并帮助学生理解力的转换规律,以及滑轮组的力的大小计算方法。
6. 作业完成课后题,加深对滑轮及其应用的理解。
7. 教学反思本节课采取了多种教学方法,如讲解法、举例法和实验法,帮助学生更好地理解滑轮的基本原理和应用。
第二节滑轮及其应用教学目标:1.知道使用滑轮的好处,理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2.会根据滑轮的挂线判断省力情况,会根据要求正确组装滑轮组。
教学重、难点:1.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2.会根据滑轮的挂线判断省力情况,会根据要求正确组装滑轮组。
课时安排:1课时教具准备:滑轮、铁架台、绳子、弹簧秤、长尺、砝码、投影仪教学步骤:1.复习引入问:什么叫杠杆?一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
问:杠杆一定是直的吗?不一定.杠杆也可以是弯的或其它形状的。
问:可以是圆的吗?可以。
这就是滑轮。
(边说边演示)滑轮是我们生活中常用的简单机械之一,用它可以把重物提到高处、滑轮与前面所讲的杠杆有什么联系吗?2.新课教学这个滑轮可以看作杠杆吗?它符合杠杆的定义,是杠杆。
请你找出滑轮的五要素。
(在黑板上画出定滑轮的示意图)如图1所示.这个滑轮属于哪种杠杆(省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆)?析:因为它的动力臂等于阻力臂,所以它是等臂杠杆.刚才我们提到的滑轮始终固定在支架上不动,我们把它叫做定滑轮.定滑轮在生产、生活中比较常见,比如每周一早上升旗时就要用到滑轮.目的就是要改变动力的方向,人站在地上就可以把国旗升到旗杆顶.(图9-13)使用定滑轮可以改变动力的方向.(板书)问:看图9-14,你觉得用哪种方法更省力?为什么?结论:使用定滑轮不省力。
定滑轮:实质是个等臂杠杆.(板书)【实验1】装置如图9-15,9-16所示:用哪种方法更省力?图9-16的方法更省力.问:为什么呢?(师生一起分析动滑轮的五要素如图6所示)动滑轮实质上是一个什么杠杆呢?使用动滑轮为什么能省力?动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂的二倍的杠杆.根据杠杆平衡条件,使用动滑轮能省一半力.二、动滑轮——实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆.(板书)使用动滑轮能省一半力.动滑轮由两根绳子共同承担重物,因此每根绳子各承担物重的一半.定滑轮的好处是可以改变动力的方向,动滑轮的好处是可以省一半力.问:如果既想省力又想改变动力的方向,怎么办呢?把定滑轮和动滑轮组合在一起.我们把定滑轮和动滑轮组合在一起,称它们为滑轮组.【实验2】实验装置如图9-17所示(边做边说)(刚绕完1个动滑轮时)问:此时绳子上的拉力与物重G什么关系?(动滑轮重忽略不计)1/2G。
第二节滑轮及其运用一、教学目标(1)知识与技能1.认识定滑轮、动滑轮,能识别生产、生活中常见的滑轮。
2.通过观察和实验探究了解定滑轮和动滑轮的结构、工作原理及特点。
3.通过了解滑轮的应用,进一步认识科学技术对人类社会发展的作用。
(2)过程与方法1.经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程,运用实验归纳法得出结论。
2.通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程,感受建模的科学方法。
(3)情感态度与价值观1.通过了解滑轮与生产、生活的密切联系,体验到生活中处处存在物理。
2.通过“合作使用滑轮提升钩码”等活动,养成善于观察、勤于思考、乐于探究精神、团队协作的良好习惯。
二、教学重点和难点重点:在科学探究过程中理解定滑轮、动滑轮的使用方法和工作特点。
难点:1.学生自主探究动滑轮的使用方法。
2.理解动滑轮的实质及工作特点。
三、教具1. 演示实验器材:单滑轮2个,铁架台1个,自制简易刻度板1个,绳子2根,大钩码1个,小钩码若干个,弹簧测力计1个,红色记号笔1支。
2. 学生实验器材:铁架台1个,简易刻度板1个,绳子2根,大钩码1只,小钩码若干个,单滑轮2个,弹簧测力计1个,红色记号笔1支。
四、教学过程设计1.新课引入教师叙述:在前面的学习中我们知道了杠杆是一种简单机械,在生活生产中使用简单机械可以带来方便。
今天我们再来学习另一种简单机械——滑轮(板书课题)。
(二)新课讲授1.滑轮的概念及使用方法:[教师活动] 讲述:生活中,人们常常使用滑轮来提升重物。
请你观察桌上摆放的滑轮,说出它的结构特点, 想一想滑轮的这些结构在提升重物时有什么功能吗?[学生活动] 观察滑轮的结构特点。
(板书——滑轮:周边有槽、能绕着轴转动的小轮。
)[教师活动] 举例:工人要装修三楼的房子,他们需要把货物从地面运到三楼。
工人甲在底楼地面,工人乙站在三楼。
他们都想利用一根绳子和一只滑轮将货物从地面运到三楼。
提出问题:如果你是工人甲,你该怎么使用滑轮,将货物从地面运到三楼?如果你是工人乙,你又该怎么使用滑轮,将货物从地面运到三楼?教师讲述:下面我们用钩码代替货物,利用细线、滑轮在铁架台上分别模拟甲、乙工人提起重物。
滑轮及其应用课题备课日期年月日课型新课教学目标知识与技能1.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2.能识别生活和生产中常见的滑轮。
3.会根据要使用和组装滑轮组。
过程与方法通过实验探究过程认识定滑轮、动滑轮的点及滑轮组的作用。
情感态度与价值观培养学生善于动脑,善于观察,实事求是的科学精神。
教学重点定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点及实质教学难点滑轮组的特点及绳子的绕法教学方法讨论法、讲授法、实验探究法教学用具多媒体课件,定滑轮2个、动滑轮2个、弹簧测力计一个、钩码200g2个,50g4个、细绳约2米课时安排1课时教学内容设计与反思板书设计:一、滑轮:二、定滑轮:1、定义:2、特点:改变力的方向。
3、实质:等臂杠杆。
三、动滑轮:1、定义:2、特点:省一半力。
3、实质:动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
四、滑轮组:1、定义:2、特点:省力,费距离,也可以改变力的方向。
教学内容设计与反思一、复习导入:展示升国旗的情景或图片:国旗是怎样升到旗杆顶上的呢?展示滑轮介绍滑轮的构造:滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮。
二、讲授新课:(一)探究:认识定滑轮学生活动1:学生通过实验得出的结论是:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
学生探究:应用杠杆的平衡条件,说说使用定滑轮不省力的道理。
学生分析后,教师归纳:定滑轮的实质是:等臂杠杆,既不省力,也不省距离。
(二)探究:认识动滑轮学生活动2:学生实验,教师引导学生得出结论:1、轴随物体一起运动。
2、使用动滑轮能省一半力。
3、不能改变力的方向。
学生探究:应用杠杆的平衡条件,说说使用动滑轮省一半力的道理。
学生分析后,教师归纳:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂两倍的杠杆,所以使用动滑轮能省一半力。
(三)探究:认识滑轮组学生活动3:绕线组成滑轮组使用定滑轮不省力但能改变力的方向,使用起来方便,使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向,许多情况下使用起来不方便,能不能将动滑轮和定滑轮组合起来使用呢?1、引导学生绕线,各种情况均可。
第二节《滑轮的应用》教案(沪科版初二)
9.2 滑轮的应用
1.教学目标
(1) 明白定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
(2) 能识不生活和生产中常见的滑轮。
(3) 会依照要求使用和组装滑轮组。
2.教材分析
本节重点为明白得定滑轮、动滑轮和滑轮纽的作用。
用杠杆的平稳条件分析动滑轮省一半力时, 〝支点位置〞的分析是一个难点。
本节编写思路是:第一通过实验探究的方法, 分不获得定滑轮在使用过程中, 其作用方面的规律性结论。
然后再引导学生应用杠杆平稳的条件, 进行分析论证实验探究的结论。
接着引导学生对滑轮组进行实验探究, 让他们去查找提重物所用的拉力与承担物重的绳子股数的关系。
最后通过几种升降机介绍, 让学生明白复杂的机械中有许多差不多上由杠杆和滑轮等简单机械组成的。
教材还利用信息窗介绍机器人, 以拓展学生的知识面, 让学生明白任何先进的机械都可分机械操纵系统和机械传动系统, 其中的机械传动系统实质确实是简单机械的组合, 简单机械在高科技领域内也是不可缺少的。
这也是简单机械的价值所在。
在探究滑轮组的作用实验中, 由于轮重和磨擦力的阻碍, 实验误差较大, 学生得出的结论可能不统一, 因此要正确引导学生分析得出如下结论:滑轮组用几段绳子吊物体, 将物体提升的力等于物重的几分之一;物体上升的距离等于手拉绳子通过的距离的几分之一。
这一结论将在第三节机械功的概念建立时起重要作用。
3.课时安排 1课时
4.教学预备
滑轮弹簧测力计铁架台细线投影仪
6.板书设计
§9.2 滑轮的应用。
沪科版物理初二《滑轮及其应用》WORD 教案2 内 容 提 要关于滑轮组,我们应该明白些什么?答:使用滑轮组,应注意两个关系式:(1)F =n G 式中G 在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重。
(也确实是说,那个式子的成立必须满足一定的条件,通常情形下都不考虑摩擦力的阻碍)式中n 表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G 的绳子的段数。
(2)s=nh 式中h 为重物被提升的高度;n 仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G 的绳子的段数。
(那个式子在任何时候差不多上成立的,是解决滑轮组问题的重要起点。
)在组装滑轮组时,绕线有何窍门?答:下面介绍一种简单的方法:(1)当n 为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上,然后依次绕过滑轮;这种滑轮组只能省力,不能改变力的方向。
(2)当n 为偶数时,绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上。
这种滑轮组既能省力,又能改变力的方向。
这种绕线方法可简记为“偶定、奇动”。
在滑轮组中定滑轮和动滑轮的作用一样吗?答:定滑轮是一种等臂杠杆,它的作用是改变力的方向;动滑轮是一种动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,它的作用是省力。
在滑轮组中,他们的作用是可不能改变的,也确实是说,滑轮组中,定滑轮的作用仅仅是改变力的方向,在省力方面不起作用;而动滑轮则是起省力的作用,动滑轮个数越多且都用的话,就越省力。
知 识 归 类从近几年中考来看,本节内容的考查要紧是单个定滑轮、动滑轮的认识和判别,滑轮组的组装和简单运算,常显现在选择题、填空题、探究题与运算题中,且往往与后面的功、功率及机械效率结合起来考查。
题型一:能在实际的滑轮使用情形中分析和判别出定滑轮和动滑轮。
例1:如图1是用滑轮组拉陷在泥中的汽车的情形示意图,图中的两个滑轮中属于定滑轮的是 ,图1滑 轮 定滑轮及其判定动滑轮及其判定 滑轮组的分析及应用应 用属于动滑轮的是 。
点拨:判别定滑轮和动滑轮的关键是看在拉动过程中,滑轮(或滑轮的中轴)的位置是否发生了变化。
沪科版物理八年级第二节滑轮的应用教案
(一)教学设计:
1.教法设计:
(1)使用图片、演示引入滑轮
(2)通过演示实验,探究定滑轮的作用
(3)通过演示实验,探究动滑轮的作用
(4)利用课件演示:定滑轮和动滑轮是变形的杠杆
(5)通过演示实验,探究滑轮组的作用、学习组装滑轮组
2.学法指导:
(1)定滑轮和动滑轮的区别:滑轮转动时滑轮的轴是否移动。
(2)注意纠正学生关于动滑轮省力的错误表述:诸如“省一倍的力”的说法。
(3)滑轮组的作用:注意计算承担动滑轮的绳子的根数。
(4)动滑轮、定滑轮及滑轮组的画法。
(二)教学用具:
1.《教材》、《综合学习与评价》
2.FLASH、PowerPoint课件
3.滑轮、钩码、细绳、铁架台
(三)教学内容
1.定滑轮
2.定滑轮的作用:不能省力,但能改变力的方向。
3.动滑轮
4.动滑轮的作用:能省一半的力,但不能改变力的方向。
5.滑轮组
6.滑轮组的作用:省力和改变力的方向。
承担动滑轮的绳子的几根,动力就是阻力的几分
7.滑轮、滑轮组的应用。
8. 现代复杂机械的许多部件老师由杠杆、滑轮等简单机械组成的,小的如手表,大到机械人、大型挖机等。
(四)布置作业
1.《课本》P161 1、2
2.《综合学习与评价》P100 1、3、4
P104 9、10 P105 17、22。
《八年级下第九章第二节滑轮及其应用》教案【教学课型】:新课◆课程目标导航:【教学目标】:1、知道什么是定滑轮,动滑轮及其作用,能识别定滑轮和动滑轮。
2、理解定滑轮,动滑轮的实质是杠杆的变形,定滑轮是等臂杠杆,动滑轮是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
3、理解滑轮组的作用,能根据承担重物的动滑轮上面的绳子的段数,判断提升重物所用力的大小。
4、能根据要求,设计并画出组装滑轮组对绳子的绕法,培养学生的动手能力。
【教学重点】:1、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用,理解动滑轮、定滑轮的实质。
2、正确判断滑轮组的省力情况。
【教学难点】::1、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用,理解动滑轮、定滑轮的实质。
2、正确判断滑轮组的省力情况。
3、根据要求,画出滑轮组对绳子的绕法。
【教学工具】:动滑轮、定滑轮、滑轮组、铁架台、勾码◆教学情景导入每周一,学校举行升国旗的仪式时,我们看到旗手站在地面上向下拉绳子,而国旗冉冉升起来,这是利用了什么装置呢?目的是什么?结合实物说明滑轮,它是边缘有凹槽,并可绕轴转动的轮子。
◆教学过程设计复习提问:1、杠杆的定义:2、杠杆的平衡条件:3、杠杆的应用:讲解新课一、定滑轮1、特点演示,滑轮轴固定在铁架台上,绳的一端挂重物,另一端用手拉绳子,让同学们注意观察重物,滑轮位置是否改变。
结果发现:重物上升了,而滑轮的位置不动。
结论:滑轮轴固定不动,这样使用的滑轮叫定滑轮。
2、作用使用定滑轮,可改变力的方向,但不省力也不费力。
3、实质滑轮是杠杆的变形。
定滑轮的实质是等臂杠杆。
二、动滑轮1、特点演示:将重物挂在滑轮过支点的框架上,绳子的一端固定在铁架台上,另一端用手拉动。
结果发现:重物上升,滑轮随物体一起上升。
结论:滑轮随物体一起运动,这样使用的滑轮叫动滑轮。
2、作用使用动滑轮不能改变力的方向,但能省一半力。
3、实质动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
4、距离关系使用动滑轮费距离,拉力作用点移动的距离是重物移动距离的二倍。
沪科版八年级下册物理第二节滑轮及其应用【教学目标】一、知识与技能1.知道定滑轮、动滑轮,并能识别它们.2.理解定滑轮、动滑轮的特点与实质,并能用它们来解决简单的问题.3.知道滑轮组的结构、特点和应用,会根据要求使用和组装滑轮组.4.能识别生产、生活中常见的滑轮,能进行相关的计算.二、过程与方法经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,学会组装滑轮组,进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法.三、情感、态度与价值观1.关心生活、生产中有关定滑轮、动滑轮、滑轮组的实际应用.2.对实践中的滑轮的工作特点有好奇心.3.具有利用简单机械改善条件的愿望.4.具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识.5.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用.【教学重点】探究定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点和应用.会按要求组装滑轮组.【教学难点】掌握定滑轮和动滑轮的实质.会进行滑轮组的相关计算.【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、弹簧测力计.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师播放大型起重机吊起大型钢梁的视频,引导学生观察思考,这些滑轮可分为几种类型?各有什么特点?它们是如何工作的?要知道答案,下面我们就来学习第二节“滑轮及其应用”.【课堂导学】【指导预习】阅读课本P191-P193页的文字内容和插图,在基本概念、定义、规定及规律上,用红笔做上记号,并完成学案中“课前预习”部分.各小组内部交流讨论,提出预习疑问.【交流展示】1.各小组代表举手发言,报告“课前预习”答案,教师评价订正.2.学生质疑,教师指导释疑.【拓展探究】知识点1 定滑轮师:什么是定滑轮?其主要作用是什么?生:其轴固定不动的滑轮,如旗杆上的定滑轮,可以改变作用力的方向.师:学生小组实验探究:先用弹簧测力计测量钩码的重力,然后再用弹簧测力计测量利用定滑轮拉起钩码的拉力,并改变拉力的方向多次测量,如教材图10-14所示,记录每次拉力的大小和绳子移动的距离,然后对数据分析,比较拉力的大小与物重关系.生:定滑轮不能省力.师生互动归纳:定滑轮不能省力,但可以改变力的方向.引导学生利用杠杆平衡条件分析定滑轮的工作原理,并用课件加以展示分析.教师提示,杠杆没有固定的形状,学生小组讨论分析如图10-15(a)(b)所示杠杆的动力、阻力、动力臂和阻力臂,然后利用杠杆平衡条件判断得出:定滑轮的实质是一个等臂杠杆.知识点2 动滑轮(1)学生小组内部讨论交流,回答什么是动滑轮?师生互动归纳:轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮.(2)学生结合教材图10-16进行实验探究,并记录数据.小组讨论使用动滑轮时拉力的方向与钩码重力的方向、拉力与钩码重力的大小以及弹簧测力计移动距离与钩码提升高度之间的关系,教师加以提示和补充,最后总结归纳出动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向.教师结合课本图10-16动滑轮引导学生找出动滑轮的五要素,教师重点强调:动滑轮在使用时,杠杆的支点在哪个位置,然后利用杠杆平衡条件分析动滑/2(不计滑轮重及摩擦).轮的工作原理,得出拉力与物重的关系F=G物最后总结出动滑轮实际上是动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆.教师补充:使用动滑轮时,省一半力.但同时费了一倍的距离.知识点3 滑轮组(一)学生小组内部交流讨论,回答下列问题:师:什么是滑轮组?滑轮组的作用怎样?生:定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组.使用滑轮组既能改变力的方向,又能省力.(二)组装滑轮组并探究滑轮组的省力情况教师出示:一个动滑轮和一个定滑轮、细线、钩码等器材,提出问题:把一个定滑轮和一个动滑轮组成一个滑轮组,有几种组合方式.学生小组合作,动手组装,得出两种绕线方式,并将其示意图画出.向其他小组成员进行展示,并加以说明:二者的不同是绳子的固定点的位置不同,第一种方式是绳子一端固定在定滑轮上,与动滑轮相连的绳子有两段,第二种方式是绳子的一端固定在动滑轮上,与动滑轮相连的绳子有三段.(如图甲、乙所示)然后小组根据实验器材进行实验,观察两种滑轮组在提升重物时有什么特点?将提起重物所用的拉力与物重相比较,再数一数承担重物的绳子的段数,寻找其中的规律.学生实验,教师指导,提示学生在实验中使用弹簧测力计时要匀速竖直向上或向下拉,在指针稳定时读数,并及时记录相关数据.学生根据实验数据分析可得结论:使用滑轮组提升重物时,物重由几段绳子承担,所用拉力就是物重的几分之一.教师针对学生回答情况进行补充:可用隔离法判断与动滑轮相连绳子的段数,把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来,就很容易弄清直接与动滑轮连接的绳子的段数n,在图甲中我们把重物和动滑轮从滑轮组隔离,以重物和动滑轮为研究对象,有两段绳子承担动滑轮及重物,所以用力1=2F G总,同理分析乙图可知,提起重物及动滑轮的力1=3F G总.教师在黑板上画出段数分别是2、3、4、5的滑轮组的绕法图,如图所示,让学生数数是几段绳子吊着物体,判断滑轮组的省力情况.(让学生体会相同数目的滑轮采用不同的绕线方式,承担重物的绳子段数不同,导致省力多少不同)教师就学生观察四个不同的绕法图,引导学生找出其中的规律,得出关于绳子绕法的结论:奇动偶定 (绳子的固定端在动滑轮上,则为奇数段绳子;绳子的固定端在定滑轮上,则为偶数段绳子),并且进一步总结出绳子自由端拉力移动距离s 和物体移动距离h 之间的关系:s=nh.教师用多媒体播放课件“滑轮组的组装”,并讲解.滑轮组的组装(多媒体课件)组装滑轮组需要解决三个方面的问题:(1)确定承担物重的绳子段数.由滑轮组的省力情况1=F G n 或()1=F G G n +动,可得承担物重的绳子段数=G n F 或=G G n F +动,n 应取整数,且要采用进位法.也可以根据绳子自由端移动距离s 与物体上升高度h 之间的关系确定,即=s n h. (2)确定滑轮个数.当承担物重的绳子段数n 为偶数时,按照每个动滑轮有2段绳子承担,则动滑轮个数为2n ,定滑轮个数为2n -1,即比动滑轮少1个,若要改变力的方向,则需要再加一个定滑轮,这时动滑轮和定滑轮个数相等.当n 为奇数时,如不需要改变力的方向,则动滑轮和定滑轮个数相等,均为12n -;若要改变力的方向,则需要再加1个定滑轮,即动滑轮个数为12n -,定滑轮个数为12n +.滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数可按 “一动配一定,偶数减一定,变向加一定”的方法确定. (3)确定绳子的起点.当承担物重的绳子段数n 为偶数时,绳子的起点在定滑轮上;当承担物重的绳子段数n 为奇数时,绳子的起点在动滑轮上.即按“奇动偶定”的方法确定.课堂小结教师指导学生归纳总结本节课学到了什么.1.定滑轮:(1)定义:使用滑轮时,轴固定不动的滑轮叫定滑轮.(2)特点:既不省力,又不省距离,但可以改变力的方向.(3)实质:等臂杠杆.2.动滑轮:(1)定义:轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮.(2)特点:能省一半的力,但要费二倍的距离,不能改变力的方向.(3)实质:动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆.3.滑轮组:既能省力,又能省距离,滑轮组中承担物重的绳子有几段,拉力就是物重的几分之一.课后作业1.请同学们完成课本P193-P194页作业1、2、3、4、5.2.请同学们完成本课时对应的练习.教材习题解答(P193-P194)1.D2.左动定3.200 1004.100N 500N5.250N1.列表比较定滑轮和动滑轮2.滑轮组(1)定义:由两个以上的滑轮组合而成的装置叫滑轮组.(2)好处:既省力又改变用力的方向.(3)缺点:多移动距离;结构复杂,需要较多的滑轮.(4)滑轮组中拉力F、物重G与绳子段数n的关系:1=F Gn.(5)物体移动的距离h、自由端移动的距离s与绳子段数n的关系:s=nh.本课内容属于实验探究,要求学生动手进行实验.大多数学生很容易想到定滑轮的绕线方法,但是在设计动滑轮绕线时,少数几个学生设计的方法都还是定滑轮,因此,教师要适时引导,避免学生感到茫然,参与学生动手绕线,介绍二者的不同之处.这样不仅节约了教学时间,而且调动学生探究的积极性.在探究定滑轮、动滑轮和滑轮组特点的实验进行过程中,引导学生试图从拉力与钩码重力的大小、方向、移动距离等方面进行比较,鼓励每个小组的同学都动手参与实验,分工协作,如拉动弹簧测力计、读取测力计的示数、测量钩码上升的距离和测力计上升的距离、记录数据等,相互之间起到监督的作用,还有利于共同分析数据、归纳出结论、分享实验成果.。
9.2 滑轮的应用
(1)F=
n
G
式中G在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;
在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重。
(也就是说,这个式子的成立必须满足一定的条件,通常情况下都不考虑摩擦力的影响)
式中n表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的段数。
(2)s=nh式中h为重物被提升的高度;n仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G的绳子的段数。
(这个式子在任何时候都是成立的,是解决滑轮组问题的重要起点。
)
在组装滑轮组时,绕线有何窍门?
答:下面介绍一种简单的方法:(1)当n为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的框架钩上,然后依次绕过滑轮;这种滑轮组只能省力,不能改变力的方向。
(2)当n为偶数时,绳子的起始端应固定在定滑轮的框架钩上。
这种滑轮组既能省力,又能改变力的方向。
这种绕线方法可简记为“偶定、奇动”。
在滑轮组中定滑轮和动滑轮的作用一样吗?
答:定滑轮是一种等臂杠杆,它的作用是改变力的方向;动滑轮是一种动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,它的作用是省力。
在滑轮组中,他们的作用是不会改变的,也就是说,滑轮组中,定滑轮的作用仅仅是改变力的方向,在省力方面不起作用;而动滑轮则是起省力的作用,动滑轮个数越多且都用的话,就越省力。
知识归类
和简单计算,常出现在选择题、填空题、探究题与计算题中,且往往与后面的功、功率及机械效率结合起来考查。
题型一:能在实际的滑轮使用情景中分析和判别出定滑轮和动滑轮。
例1:如图1是用滑轮组拉陷在泥中的汽车的情景示
意图,图中的两个滑轮中属于定滑轮的是,
属于动滑轮的是。
点拨:判别定滑轮和动滑轮的关键是看在拉动过程
中,滑轮(或滑轮的中轴)的位置是否发生了变化。
若拉动过程中,滑轮的位置随着物体的位置的改变而改变,那么这个滑轮就是动滑轮;若物体被拉动过程中,滑轮的位置始终不改变,那么这个滑轮就属于定滑轮。
答:A B
例2:小明同学用图2所示的滑轮将一个物体匀速拉高2m ,从图中可以看出,这
个滑轮属于 滑轮(填“定”或“动”),在这个过程中,滑轮的位置升高了 m ,这种使用该类型滑轮方法的好处是 (填“省力”或“省距离”)。
点拨:由于在拉动物体上升过程中,滑轮的位置也随着上升,那么这个滑轮就是动滑轮。
在一般情况下,动滑轮是省力杠杆,但本题中的动滑轮与我们常见的使用方法发生了变化,即拉力与物体的作用点恰好相反(可以将本题的图倒过来看看或则用杠杆的知识分析一下动力臂和阻力臂),因此此时的拉力F 等于2G ,是费力杠杆,因此可以省距离。
答:动 1 省距离
题型二:能正确判断滑轮组的省力情况以及通过的距离情况
例1:如图3用定滑轮将物体匀速拉起,每次所用的力的方向不同,那么下列关于三次所用力的大小关系的判断中正确的是( ) A 、F 1最大 B 、F 2最大 C 、F 3最大
D 、三个力大小相等
例2:如图4所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为30N 的相同重物,在A 端所用的拉力大小分别为
F 1= ;F 2= ;F 3= 。
不计滑轮本身的重和摩擦。
点拨:判断使用滑轮组时所用的力F 的大小,关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体,即有几段绳子承担物体的重。
在图A 中,n =3,因此31G
F ==10N ; 在图B 中,n =4,因此42G
F =
=7.5N ; 在图C 中,n =5,因此5
3G
F = =6N 。
例3:如图5所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A 的作用力 F =300N ,重物与地面间的摩擦力f 为多大?将重物移动的距离为 1m ,绳端A 移动的距离为多少?(不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦)
图
4
图
5
图 2 图3
点拨:由图中可见滑轮组的n =3;对物体进行受力分析可知,重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力,由于重物沿水平面匀速运动,因此摩擦力与拉力大小相等。
所以,f =3F
=900N 。
绳端移动的距离s /等于物体移动的距离s 的3倍,即s /
=3S =3m 。
要注意的是,当滑轮组将物体竖直拉动时,绳端的拉力与物体的重力有关;当滑轮组水平拉动物体时,拉力与物体与地面的摩擦力有关。
关键是物体的移动方向,而不是滑轮组的放置方向。
例4:用如图6所示滑轮组提起重物,不计动滑轮自重和摩擦,若拉力F 为
50N ,则物重G 为 N ,若绳子的自由端向上拉0.6m ,则重物升高 m 。
答:150 0.2
题型三:能按要求组装滑轮组
例1:请用笔画线代替绳子将图7甲中的滑轮组装起来,要求能改变用力的方向。
答:如图乙。
如果要求是最省力呢?(答如图丙)。
例2:请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N ,需要挂重物的重力是3200N (滑轮重力不计、摩擦及绳重
不
计)。
点拨:先分析绳子的段数n =4;每个动滑轮n 以2计算,因此需要两个动滑轮。
答:如图所示两种设计方案。
(比较一下这两种方案,你能发
现什么?)。