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2019-2020年九年級物理上冊 第十一章《簡單機(jī)械和功》二、滑輪教案 蘇科版 一、 設(shè)計思想 “滑輪”是初中物理力學(xué)中比較重要的一種簡單機(jī)械，它是在同學(xué)們學(xué)習(xí)了杠桿后，對一些變形的杠桿的進(jìn)一步認(rèn)識，對生活中現(xiàn)象的進(jìn)一步觀察和應(yīng)用。由于滑輪按使用情況可以分為定滑輪、動滑輪和滑輪組，而且學(xué)生對滑輪組的繞線及段數(shù)的判斷不容易理解。為了降低坡度，分散教學(xué)難點，我們讓學(xué)生始終處于問題的氛圍中，去猜想、去設(shè)計實驗驗證，并和其他的同學(xué)交流討論，學(xué)生在自評、互評、教師評價的熱烈情境中，不知不覺加深了對知識的理解。 我們采用“問題——實驗——交流”的物理課堂教學(xué)模式。它是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)對身邊物理現(xiàn)象的已有觀察和對生產(chǎn)技術(shù)的已有感性認(rèn)識去發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)和猜想，進(jìn)而自行設(shè)計實驗、驗證假設(shè)、交流評價，最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學(xué)活動，從而使學(xué)生把科學(xué)知識的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合起來，主動獲得對科學(xué)的理解，達(dá)到獲取物理知識、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實踐能力的一種探究性教學(xué)模式。 二、教學(xué)準(zhǔn)備 教師演示：滑輪（2個）、鐵架臺、細(xì)線、鉤碼 學(xué)生分組：滑輪（2個）、鐵架臺、細(xì)線、鉤碼 三、教學(xué)流程 教學(xué)過程 教學(xué)活動 學(xué)生活動 備注 1．課題引入 主講教師：先請同學(xué)們觀看一段視頻。 ppt課件：（出示起重機(jī)起吊重物的視頻） 主講教師：起重機(jī)能夠很方便而輕松地將重物提升上去，可能是什么起了作用？ 現(xiàn)場教師：組織學(xué)生回答問題。 同學(xué)們一定猜到了是滑輪，今天這節(jié)課我們就來共同探究有關(guān)滑輪的知識。 ppt課件：出示課題。 現(xiàn)場學(xué)生：思考回答問題。 2．認(rèn)識兩種滑輪 主講教師：請同學(xué)們仔細(xì)觀察課桌上滑輪的結(jié)構(gòu)，你能說出它的構(gòu)造特點嗎？ 現(xiàn)場教師：組織學(xué)生觀察滑輪、回答問題，并做出簡要評價。 主講教師：同學(xué)門一定注意到了滑輪是周邊有槽，可以穿繩，軸間摩擦比較小的小輪。在使用中，滑輪能繞軸轉(zhuǎn)動。 你能談?wù)勆钪羞€有哪些地方應(yīng)用到滑輪嗎？ 現(xiàn)場教師：組織回答問題，并做出簡要評價。 主講教師：正如同學(xué)們所說到的，滑輪在生活中的應(yīng)用還是十分廣泛的。例如我們校園里旗桿的頂部，大廈的電梯中都裝有滑輪。 ppt課件：（出示旗桿頂部和電梯滑輪的示意圖。） 主講教師：（分別出示一個滑輪、繩、鉤碼）采用一個滑輪和繩將重物提升到高處，你有什么方法？請同學(xué)們用桌面上的鉤碼替代重物分小組試一試，相信你們一定會成功的。 現(xiàn)場教師：組織指導(dǎo)學(xué)生分小組嘗試用一個滑輪提升重物。 主講教師：相信同學(xué)們一定找到了滑輪的這樣兩種使用方法：在使用滑輪的過程中，軸心位置固定不移動的滑輪是定滑輪；軸心位置可以隨重物一起移動的滑輪是動滑輪。 ppt課件：（出示定滑輪和動滑輪的示意圖。） 現(xiàn)場學(xué)生：觀察滑輪并回答問題。 現(xiàn)場學(xué)生：思考回答問題。 現(xiàn)場學(xué)生：分小組嘗試用一個滑輪提升重物。 如果學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗，現(xiàn)場教師可作適當(dāng)提示。 現(xiàn)場教師要放手讓學(xué)生嘗試。 3．探究使用定滑輪和動滑輪的特點 主講教師：同學(xué)們剛才在使用這兩類滑輪提起同一個鉤碼時，感覺手的拉力是否相同？定滑輪和動滑輪在使用過程中到底有怎樣的特點，下面我們將通過實驗來探究。先來探究使用定滑輪的特點。 先請同學(xué)們按圖所示的方式組裝定滑輪，在它的左側(cè)掛上鉤碼，豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼保持平衡狀態(tài)，讀取彈簧測力計的示數(shù)，看一看這個示數(shù)與鉤碼所受重力的大小有何關(guān)系？再分別改變彈簧測力計拉力的方向和鉤碼的個數(shù)，情況又如何？ 把你在實驗中測得的數(shù)據(jù)填在表格中并與同學(xué)們交流？ 通過實驗，你能發(fā)現(xiàn)使用定滑輪有什么特點？ ppt課件：（出示實驗操作方法及實驗表格的圖片） 現(xiàn)場教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實驗、交流討論并歸納結(jié)論。 主講教師：通過實驗，同學(xué)們一定得到了使用定滑輪不省力也不費力，但可以改變拉力的方向這樣的特點。 ppt課件：（出示實驗結(jié)論） 主講教師：下面我們用和探究定滑輪使用特點同樣的方法，來探究動滑輪的使用特點。如圖組裝好動滑輪后，豎直向上拉彈簧測力計，使鉤碼保持平衡狀態(tài)，讀取彈簧測力計的示數(shù)。看一看這個示數(shù)與鉤碼所受重力的大小有何關(guān)系？改變鉤碼的個數(shù)，情況又如何？ 把你在實驗中測得的數(shù)據(jù)填在表格中并與同學(xué)們交流？ 通過實驗，你能發(fā)現(xiàn)使用動滑輪有什么特點？ ppt課件：（出示實驗操作方法及實驗表格的圖片） 現(xiàn)場教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實驗、交流討論并歸納結(jié)論。 主講教師：通過實驗，同學(xué)們一定得到了使用動滑輪可以省一半的力，但不可以不改變力的方向這樣的實驗結(jié)論。 ppt課件： （出示實驗結(jié)論） 現(xiàn)場學(xué)生：分組實驗探究，填寫實驗結(jié)論。 現(xiàn)場學(xué)生：分組實驗探究，填寫實驗結(jié)論。 現(xiàn)場教師應(yīng)提示學(xué)生實驗誤差的客觀存在。 4．利用杠桿原理分析使用定滑輪和動滑輪的特點 主講教師：外形相同的滑輪,為什么由于使用方法的不同,出現(xiàn)了如此不同的作用? 回憶已學(xué)過能產(chǎn)生滑輪這樣效果的簡單機(jī)械有什么呢？大家一定都想到是杠桿。那么滑輪在使用過程中可不可以看作是杠桿模型呢？ (演示用定滑輪提升重物) 注意老師用定滑輪提升重物。我們發(fā)現(xiàn)，定滑輪在使用中，整個輪子是在力的作用下繞著圓心轉(zhuǎn)動的。定滑輪的實質(zhì)是個等臂杠桿。從杠桿平衡角度分析：使用定滑輪時，它的支點在圓心，動力臂和阻力臂都是輪的半徑。用彈簧測力計拉定滑輪時，力無論沿豎直向下拉、水平橫拉、斜拉時均是等臂杠桿，因此，使用定滑輪與不使用定滑輪而直接用手去提拉物體，用力的大小是相等的，即使用定滑輪不省力。 ppt課件： （定滑輪和動滑輪的杠桿示意圖） 主講教師： (演示用動滑輪提升重物) 再注意觀察老師用動滑輪提升重物。動滑輪的支點在這個位置，注意看圖。所以動滑輪的實質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的杠桿． 從杠桿平衡角度分析：使用動滑輪時動力是阻力的一半。 從力的平衡角度分析：使用動滑輪提升重物時，兩段繩子向上的拉力之和等于重物的重力，簡單說，是兩段繩子承擔(dān)總重，每段繩子只承擔(dān)總重的一半，所以使用動滑輪省一半力． 5．滑輪組 主講教師：使用定滑輪時不能省力但能改變力的方向，使用動滑輪時能省力但不能改變力的方向。你能將一個動滑輪和一個定滑輪組合在一起使用，使它們既可以省力，又可以改變施力方向嗎？ 現(xiàn)場教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組組裝滑輪組。 主講教師：同學(xué)們是不是得到了滑輪組的兩種組裝方法。如（a）圖所示重物由三段繩子吊著，每段繩子承擔(dān)物重的三分之一。用這個滑輪組提升重物，只要用三分之一物重的力就可以了。也就是說用滑輪組起吊重物時，滑輪組用幾段繩子吊物體，提起物體的力就是物重的幾分之一。但是，用（a）圖這樣的滑輪組雖然省力多了，但是仍然沒有改變力的方向。而用(b) 圖這樣的滑輪組才能做到既省力，又改變力的方向，那么，請大家思考：用(b) 圖這樣的滑輪組起吊重物時，拉力和物重是什么關(guān)系呢？ ppt畫面：（出示滑輪組兩種組裝方式的圖片） 現(xiàn)場教師：指導(dǎo)學(xué)生回答問題。 現(xiàn)場學(xué)生：分組組裝滑輪組。實驗。 現(xiàn)場學(xué)生：思考、回答問題。 這個實驗難度較大，現(xiàn)場教師要適當(dāng)提示、指導(dǎo)。 6．小結(jié) 主講教師：今天這節(jié)課，我們一直在和滑輪打交道?，F(xiàn)在，滑輪也想和大家說幾句話呢。同學(xué)們,我是滑輪,在今后的學(xué)習(xí)中,你們會經(jīng)?？吹轿业纳碛?人們利用我可以改變力的方向,可以省力,還可以既省力又改變力的方向,還可以和其它的機(jī)械組合在一起,同學(xué)們,你們明白了嗎? 最后，請同學(xué)們閱讀生活物理社會中有關(guān)輪軸和斜面這兩種簡單機(jī)械的知識，了解它們在生活中的應(yīng)用。 ppt課件：（出示輪軸和斜面的圖片） 現(xiàn)場學(xué)生：閱讀課本、思考并交流課堂的收獲。 圖、文、聲并茂的小故事，通過人性化的語言,營造和諧、愉悅的課堂氛圍,從中感受學(xué)習(xí)的快樂,在興趣的激發(fā)下完成教學(xué)內(nèi)容。