NB物理创新课堂丨第35期：“滑轮与滑轮组”互动式教学设计

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教学目标

（一）物理观念

1.认识定滑轮和动滑轮。

2.知道使用滑轮的好处，理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。

3.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

4.掌握滑轮组的规律及公式，能应用做题。

 

（二）科学思维

1.提升科学思维，学会挖掘内在原理来解释“为什么要使用这个滑轮”，并且能够得以应用。

2.知道定滑轮和动滑轮组合在一起使用可以组成滑轮组，达到既省力又能改变力的方向的目的。

（三）科学探究

1.学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力。

2.逐步培养学生分析数据，总结规律的能力。

 

（四）情感责任与态度

1.培养学生热爱科学,探索真理,实事求是的科学态度和严谨的思维习惯

2.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

教学重难点

本节内容由'定滑轮和动滑轮'和'滑轮组'两部分构成。教学的重点是研究定滑轮和动滑轮的特点，教学的难点是滑轮组。要引导学生完成好探究定滑轮和动滑轮特点的实验，让学生亲身体验，找出定滑轮和动滑轮的特点，加深对滑轮的认识，并为学习滑轮组做好知识储备。

学生通过实验总结出定滑轮、动滑轮的作用和特点后，要通过对比（是否省力，是否可以改变力的方向，是否省距离）找出它们各自的优缺点，这样有利于培养学生辩证地认识事物的意识和习惯。对于滑轮组的特点，可在教科书的基础上进行必要的拓展，为学习滑轮组的机械效率做好铺垫，分散教学的难点。

重点：用探究式学习法来认识滑轮的特点

难点：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

教学策略

本节课的教学内容以生活中的实例为根底，先让学生了解滑轮，然后以学生分组实验探究和教师点拨为根本方法，引导学生探究滑轮的使用特点。教师通过NOBOOK虚拟实验引导学生通过小组讨论，得出滑轮的工作原理，通过视频及图片的展示使学生进而了解滑轮在生产和生活中的应用。

教学资源

NB物理实验、弹簧测力计、钩码、动滑轮、定滑轮、绳、小木块

 

教学过程

（一）知识导入

1、杠杆可以分为哪几类？它们之间的区别是什么？

2、举两个省力杠杆和等臂杠杆的实例。

这样设计一方面了解了学生对上节课的掌握情况，另一方面由于在本节课中要用到这些知识，这样也起到了铺垫的作用。

（二）推进新课

1、初步认识滑轮

（1）提出问题：如何把木料运到楼上？

（2）介绍滑轮的结构：

滑轮的结构

主要部分是能绕轴转动的轮子。

观察使用时的情景：

  a.使用时滑轮轴的位置固定不动，这种滑轮称为定滑轮；

  b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮。

（3）请学生举出生活和生产中应用滑轮的实例，并指出分别是哪一种滑轮。

（4）说明滑轮是一种简单机械。

2、探究使用定滑轮的特点

（1）按下图所示方式组装定滑轮。

定滑轮的特点（点击图文即可体验）

（2）在它的右侧挂钩码，左侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）

（3）改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。

（4）改变钩码的个数，重做上述实验。

（5）分析表中的数据，得出的结论是：

使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。

3、探究使用动滑轮的特点

（1）按下图所示方式组装动滑轮。

动滑轮的特点（点击图文即可体验）

（2）竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）

（3）改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。

（4）分析表中的数据，得出的结论是：

使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向。

说明：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。

4、讨论定滑轮和动滑轮的实质

（1）回忆杠杆的五个要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。

（2）请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。

（3）得出结论：定滑轮实质是一个等臂的杠杆。

定滑轮的实质

（4）找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。

（动力臂是阻力臂的2倍）

（5）请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大（动力臂变小）。

（6）得出结论：动滑轮实质是一种能省力的杠杆。

动滑轮的实质

5、滑轮组

（1）定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。

（2）特点：既能省力又能改变力的方向

重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。

（3）简单滑轮组的设计与组装

例：按照要求组装下列滑轮组。（动滑轮自重不计）

 ①用G/2的力提起重物；

 ②用G/3的力提起重物。

探究滑轮组的绕线方式（点击图文即可体验）

课堂小结

通过这节课你学到了什么？能否按照给定条件来选取合适的滑轮组绕线方式？

学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。

板书设计

一、滑轮

定义：能够绕……

组成部分：轮  轴  框  钩

分类

定滑轮：轴固定不动

动滑轮：轴随物体一起运动

二、定滑轮的工作特点

可以改变力的方向

三、动滑轮的工作特点

省力费距离，不省功

四、定滑轮和动滑轮的实质

五、滑轮组

教学反思

本节课是以学生为主体，通过实验探究的方式培养学生的能力。让学生通过实验探究来掌握两种滑轮的特点，按照给定要求来选择不同的滑轮进行使用，对于滑轮组最难的绕线部分，也给了学生更多的尝试与验证的空间，能够亲自感受不同的绕线方式带来的影响，从而深化对滑轮组的理解与应用。

使用软件：NOBOOK虚拟实验（物理）

 地址：

https://www./wuli.html

直播预告

时间：

本周五晚上（5月13日）

19:00-20:30

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