第五节 其他简单机械

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1、第十三章 力和机械第五节 其他简单机械 1课时 新授课【教学目标】知识与技能 1认识定滑轮、动滑轮。 2知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。3会根据要求使用和组装滑轮组。过程与方法 1经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。2经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法 情感、态度与价值观 1关心生活、生产中有关滑轮的实际使用。 2对实践中的滑轮工作特点具有好奇心。 3具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。 4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】定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用，滑轮的实质。【教学难点】正确判断滑轮组的省力

2、情况。【教学准备】教师器材：多媒体设备及课件，木板（带有螺丝钉、螺丝及螺母）、扳子、螺丝刀、手钻、另一套同学生使用的器材。学生器材：滑轮组（单2个双2个），铁架台，钩码，细线，弹簧秤，刻度尺。学生两人一组。【教学过程】主 要 教 学 过 程 教学内容教师活动学生活动一、 情景设置，导入新课（设计意图：激发学生对科学的求知欲以及探求科学知识的兴趣。）利用课本图13-8的漫画，通过课件演示。问题：为什么胖子能拉住包，瘦子却被包拉上去呢？由学生的回答引出这里利用到的机械叫做滑轮，这节课我们探究一下滑轮等其他简单机械。观看动漫,说出其中的科学道理。新课教学1、定滑轮和动滑轮（设计意图：这样由学生自己探

3、索并确定定滑轮、动滑轮的概念，学生会产生强烈的满足感、成就感。有利于培养学生由感性到理性的认知规律，培养学生分析、概括、动手实验能力。）引导学生分析，星期一早晨学校升国旗时，为什么升旗手站在旗杆底下，就能把国旗升上去？播放升旗视频。类似的装置你还在哪里见过？你能利用老师给你提供的器材组装这种滑轮吗？你还知道与这种滑轮的使用不一样的滑轮吗？请你再组装出来。这两种滑轮在使用时有什么不同？由此得出两种滑轮的定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。观看视频，讨论交流：旗杆顶端装有滑轮。举例：起重机起重杆上端的滑轮组装并展示。起重机钢丝绳下吊着的滑轮组装后展示。学生分析讨论得

4、出：旗杆顶端、起重机起重杆上端的滑轮只是转动，它的轴固定不动；起重机钢丝绳下吊着的滑轮随物体一起运动。探究2、比较定滑轮和动滑轮的特点。猜想设计实验进行实验分析论证得出结论：使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向；使用动滑轮能省一半的力，但要费一倍的距离。交流与评估(设计意图：培养学生在实验中发现问题，解决问题的能力及反思能力，学会书面或口头表述自己的观点，养成善于听取别人意见的习惯。)滑轮的实质：定滑轮的实质是等臂杠杆；动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的2倍的杠杆。(设计意图：培养学生分析问题能力，建立物理模型的意识。)上节我们完成了对杠杆的学习，你还记得使用杠杆的目的是什么吗？那么，我们使用滑

5、轮是为什么？你所做猜想的依据是什么？让学生展示自己的猜想和依据。让学生分组讨论设计实验方案,验证自己的猜想。学生进行实验，教师巡回指导。指导学生分析实验数据，结论要设计以下方面：1、是否省力（或更费力）；2、是否省距离（或需要移动更大距离）；3、什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？用实物投影投出学生的结论，再进行交流，得出定滑轮和动滑轮的特点。（设计意图：培养学生实验设计、实验操作、收集、处理数据的能力，并养成边实验边记录数据的严谨的科学态度。）指导学生进行交流与评估，反思实验中出现的问题：1、实验设计有不合理、不充分及不完善之处吗？2、操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？有

6、哪些值得总结的经验？3、测量结果是否可靠？有什么因素可能会影响测量结果吗？测量的数据中有没有不符合规律的数据？提出问题：如果把滑轮看作一个杠杆，你能找到它们的支点，标出动力臂、阻力臂吗？F1F2L1FGOL1L2再提出问题：根据杠杆的平衡条件，你可以得到什么结论？由此得出定滑轮、动滑轮的实质。回答：使用杠杆是为了改变动力方向、省力或省距离。猜想一：省力，如起重机猜想二：改变动力方向，如旗杆顶端的滑轮分组讨论，设计实验方案，并展示给全班同学学生动手进行实验，并将数据记录在自己设计的表格内(见附件1)。学生分析数据和现象。总结实验结论：使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向；使用动滑轮能省一半的力，

7、要费一倍的距离；需要改变力的方向时，使用定滑轮，而需要省力时就要使用动滑轮。展示交流，得出定滑轮和动滑轮的特点。学生实验设计与过程交流与评估，反思实验中可能出现的问题。找到滑轮的支点并标出动力臂、阻力臂F1F2OL1L2FGOL2L1分析出：定滑轮中动力臂等于阻力臂；动滑轮的动力臂等于阻力臂的2倍。探究3、滑轮组的特点省力又能改变力的方向使用滑轮组时，有几端绳子作用在动滑轮上，所用拉力就是物重的几分之一。FG/n如果绳子通过的距离为S，物体上升的高度为h，那么Snh小结（设计意图：培养学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维能力，所得结论为分析斜面作准备）过渡

8、：通过以上学习我们知道：需要改变力的方向时，使用定滑轮，而需要省力时就要使用动滑轮。提出问题：如果我们在提升物体的时候既想省力又想改变力的方向，该怎么办？请同学们按你们的设想，用刚才的一个定滑轮一个动滑轮组合起来看看，看哪一组做的又好又快，并且做实验来验证是不是又省力又改变了力的方向？给出：这样定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组。用几个定滑轮和几个动滑轮也可以组成滑轮组，用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？仔细观察拉力大小与滑轮组的什么因素有关？请大家动手实验，找出其关系。指导学生进行实验用实物投影投出学生组装的滑轮组及结论；再让学生进行交流实验结论，总结出滑轮组的特点。强调：所得结论是

9、在不计绳、动滑轮重及摩擦力的情况下；如果只不计绳重及摩擦力，G还包含动滑轮重。让学生分析讨论：使用杠杆、滑轮等简单机械提起重物，有的省力，有的不省力；使用它们时，有的力可以移动较短的距离，有的力却要移动较长的距离。通过这几种简单机械的学习，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？学生讨论得出方案：把定滑轮、动滑轮组合起来。学生两人一组进行组装滑轮组，完成实验。展示所组装的滑轮组学生分组进行实验，展示组装的滑轮组（见附件1）及实验结论。交流实验结果：找出拉力与动滑轮上绳子段数的关系。FG/n分析讨论出：没有既省力又省距离的机械；省力的机械费距离，省距离的机械费力；使用省力机械时省力

10、越多，动力作用点通过的距离越大，即动力是阻力的n分之一，动力作用点通过的距离就是阻力作用点通过的距离的n倍。4、轮轴和斜面轮轴是由一个轴和一个大轮组成。轮轴是省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。斜面：一种省力的简单机械。（设计意图：体现出“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理新课程理念，培养学生建立物理模型的意识）问学生：生活中除了杠杆和滑轮，你还知道哪些简单机械？出示带有螺丝钉、螺丝及螺母的木板、扳子、螺丝刀、手钻，依次让学生从木板上拧下螺丝，在木板上钻孔。问学生：使用这几个工具时有什么共同之处？请看课本71页图13.5-5，找出它们的共同特点。引出这些工具

11、的共同名称轮轴。它们都是由一个轴和一个大轮组成。出示轮轴挂图，让学生指出哪部分是轮，哪部分是轴。如果把它们看作杠杆，支点在哪里？找出动力臂、阻力臂。提问：根据杠杆的平衡条件，你可以得到什么结论？让学生讨论交流，得出轮轴的特点。提问：你还知道哪些物体是轮轴？播放汽车行驶在盘山公路上的视频，让学生观察，同时提出问题：上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？让学生准备一张直角三角形的纸，按照课本图13.5-8所示，模拟盘山公路。展开这张纸，问学生：汽车是沿哪条边爬到山峰的？与直通山顶的路相比，走的路是多了还是少了？为什么这样走？演示斜面：找一个学生给全体学生演示用弹簧测力计沿斜面匀

12、速拉动木块，比较拉力和重力大小。由此给出斜面这个名词，再让学生说一下哪些场合还利用到斜面。说出所知道的简单机械，如螺丝刀、扳子等。上讲台用螺丝刀、扳手拧螺丝钉、螺丝，用手钻在木板上钻孔。其他学生注意观察。分析讨论，找出这些工具在使用时的共同特点都绕着一个轴转动。在挂图中指出轮、轴、支点的位置。分析出：轮半径是动力臂，轴半径是阻力臂。通过讨论交流得出：轮轴是一个省力机械，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。说出所知道轮轴的实物。观看视频，比较斜面中拉木块所用拉力与木块重力大小，发表自己的看法。回答教师的问题并分析出：根据刚才小结所知，省力的机械费距离，使用省力机械时省力越多

13、，动力作用点通过的距离越大，那么盘山公路修得越长，汽车爬山所需的动力越小。说出自己所知还利用到斜面的场合。反馈练习教师巡视检查完成反馈练习见附件1三、课堂小结让学生谈本课收获,谈本课收获： ；还想知道： 。 四、 课堂检测教师巡视、讲评。完成检测题，见附件2。 五、布置作业出示作业题题目，见附件3课后完成。【板书设计】第五节 其他简单机械1、定滑轮和动滑轮 3、滑轮组的特点轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。 使用滑轮组时，有几端绳子作用在动滑轮轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。 上，所用拉力就是物重的几分之一。2、比较定滑轮和动滑轮的特点。 FG/n使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向； 4、轮轴和

14、斜面使用动滑轮能省一半的力，但要费一倍的 轮轴是由一个轴和一个大轮组成。距离。 轮轴是省力机械，轮半径是轴半径的几倍，定滑轮的实质是等臂杠杆； 作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的2倍 斜面：的杠杆。 一种省力的简单机械。【教学反思】 一、案例的“亮点” 1、整个教学活动设计以教师为主导，学生为主体。给学生创设开放的学习氛围，提供足够充分的活动时间和空间，注重知识的发生、发展和形成过程，使学生积极主动地参与学习活动。在探究性实验中帮助学生掌握科学研究的方法，培养学生的创新意识。通过对实验现象的观察，学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同

15、形式的思维活动，刺激学生积极思考，探究其中奥秘，进而为创造性思维的发展奠定一个良好的基础。2、教学过程中引导学生分析出滑轮、轮轴的实质，培养学生构建物理模型的能力。3、本课利用了许多生活中利用滑轮、斜面的视频，科学世界中的轮轴、斜面利用生活中的实物演示，体现出“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理新课程理念。二、教学中易出现的问题1、在探究滑轮、滑轮组的特点时，拉力大于理想状态的物重的n分之一，注意引导学生分析产生误差的原因：摩擦力和动滑轮的重力。因此，把滑轮组省力的特点分为两种情况：在不计绳、动滑轮重及摩擦力的情况下有几端绳子作用在动滑轮上，所用拉力就是物重的几分之一；如果只不计绳重及摩擦

16、力，G还包含动滑轮重。2、动滑轮的支点是一个动点。附件1总结本节课的探究环节：情景设置，提出问题做出猜想合作交流，设计方案进行实验，收集数据分析推理，得出结论交流评估。学生设计的探究定滑轮和动滑轮的特点表格实验次数滑轮物体重力（N）物体升高的高度（cm）弹簧秤示数（N）弹簧秤升高的高度（cm）用力方向123学生组装的滑轮组G1FG2FG3FG4F【反馈练习】1、升旗的时候，我们看到旗手用力向下拉绳子，旗子就升上去了，这是因为旗杆顶端有一个 。这个事例告诉我们，这种简单机械能够改变 。2、我们生活中经常使用的工具和见到的情景，分别属于哪种简单机械？a、用扳手拧上螺丝： ； b、用露螺丝刀拧下螺丝

17、钉： ；c、汽车走的盘山公路： ； d、挑东西的扁担： 。3、如右图所示，若每个滑轮重均为1N，在绳的自由端用力将重25N的物体匀速提起，不计摩擦，则拉力F=_N。4、下面能够省距离的简单机械是( ) A、定滑轮 B、动滑轮 C、杠杆 D、斜面5、在生活和生产中经常使用简单机械，其目的在于( ) A、省力 B、省距离 C、改变力的方向 D、工作的方便6、如右图所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则三个力大小关系是（ ） A、F1最大B、F2最大 C、F3最大D、一样大7、要用30N的力刚好提起重40N的物体，下列简单机械中可以采用的是（不计机械本身重和摩

18、擦）（） A、一个定滑轮 B、一个动滑轮 C、杠杆 D、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组8、如下图所示，人对绳的拉力都是F，将各重物匀速提起。不计动滑轮重，物重最大的是（）A、G1 B、G2 C、G3 D、G4附件2：【课堂检测】 1、定滑轮实质是_杠杆，不省力也不费力，但是可以改变_的作用方向；动滑轮实质是_的杠杆，省力_，多费_的距离，不能改变_的作用方向。 2、滑轮组是由_和_组成的，_省力，_改变力的作用方向（选填“能”或“不能”）；若滑轮组由n段绳子吊着物体，则提起物体所用的力是物重的_。 3、如下图所示，若拉力F=900N，物体A重1500N，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自

19、由端移动3m，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是_N，物体A移动_m。 4、如右图所示，滑轮A上挂一重10N的物体B，C为固定点（地面），当滑轮A在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的_，力F应为_N（滑轮A和绳重及摩擦均不计）。 5、如右图所示，若每个滑轮重均为1N，在绳的自由端用力将重25N的物体匀速提起，不计摩擦，则拉力F=_N。 6、如下图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3。则（）A、F1F2F3 B、F1F2F3 C、F2F1F3 D、F2F1F3 7、如图下所示，若加在绳的自由

20、端的拉力F=G/3，试画出绳子的绕法。附件3【作业题】 1、一条绳子最多能承受1000N的拉力。请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物，画出滑轮组安装示意图。（动滑轮重及摩擦不计） 2、如下图所示，利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则： (1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是G甲=_N，G乙=_N，G丙=_N。 (2)动滑轮重3N，不计绳与滑轮之间摩擦，提升的物重分别是G甲=_N，G乙=_N，G丙=_N。 (3)当物体被提升2m时，绳子自由端移动的距离分别是s甲=_m，s乙=_m，s丙=_m。 (4)如果物体被提升的速度都是0.2m/s时，绳子自由端移动的速度分别是：v甲=_m/s，v乙=_m/s，v丙=_m/s。 3、如图13-9中甲、乙所示的装置里，用多少力就可以把重物提起？（不计摩擦力和滑轮重） 4、在3000多年前，我们的祖先就设计了结构合理的辘轳，直到现在，也还有些地方在使用它，去查找资料，看它是什么样的结构，有什么用？是属于哪一种简单机械？9