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视频课题:人教版八年级下册12章第二节滑轮-重庆市实验学校
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《滑轮》教学设计
一、教学目标
1、能识别动滑轮和定滑轮。
2、能通过实验,认识定滑轮和动滑轮的特点,并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题
二、教学重点
通过探究知道定滑轮和动滑轮的特点。
三、教学难点
通过实验理解定滑轮和动滑轮的实质。
四、教学过程
【复习引入】杠杆变滑轮的过程
师:同学们,我们上节课学习了杠杆,根据杠杆的用途可以分为哪几类呢? 生:等臂杠杆、费力杠杆、省力杠杆。 师:通过比较哪个要素来判断的呢? 生:动力臂和阻力臂的大小
师:同学们真棒!现在随着科技的发展,生活中直接用杠杆来提升重物的情况已经不多,但是在古时候,杠杆可是给劳动人民带来了许多的帮助,那么现在,老师也来模仿一把古时候的劳动人民,用这个杠杆来提起水桶。(用等臂杠杆提升一个小水桶) 师:水桶离开了地面,后面的同学看见了吗? 生:(前面同学能看见,后面看不见)
师:高度不够,后面的同学看不到,老师再提高点(提升杠杆到最大范围)咦,提不上来了?要用杠杆把水桶提高,大家有什么改进方法?
师:这个问题也困惑了老师,不过前几天老师再晾衣架上找到了答案。(展示衣架)一根杠杆做不到,老师再加一根杠杆,(展示杠杆的持续转动,把水桶提到讲台上),后面的同学这些能看见了吧。所以我们说物理来源于生活,同学们一定要留心日常生活中的各种现象。 师:但是在转动的过程中好像不太顺畅。为了让杠杆转动得更顺畅,老师再加两根杠杆。如果再加满杠杆,你们觉得它变成了一个什么东西? 生:轮子
师:在转动过程中,绳子险些滑落,为了让线能缠上去,老师在杠杆上做了手脚,缠上了海绵,这样线在转动过程中就能在海面上压出凹槽不易滑落,你有什么更好的改进方法吗? 生:在轮子上打出凹槽。 师:(展示杠杆变滑轮模型)非常好,那么一根杠杆不能完成的工作,被多根杠杆组成的滑轮解决了,所以人多力量大,大家要相信集体的智慧。那么今天,我们就利用集体的智慧来一起探究这种由杠杆变形而来的简单机械——滑轮。请同学们拿出桌上的滑轮,观察它的构造。(板书:12.2滑轮)
【定滑轮】
师:哪位同学来说一下你的观察。 生:滑轮中间有轴,周围有槽。
师:我们每日的生活都在与滑轮打交道,你注意过哪里用到滑轮了吗? (学生思考)
师:想不到,没关系,跟着老师来看看你的生活哪里有滑轮吧!
师:周一早上来到学校,我们要举行升旗仪式,在雄壮的国歌声中,我们的五星红旗冉冉升起,作为一个中国人,每每听到国歌都为祖国的强大而深感自豪。那你思考过国旗能上升的秘密吗?(模拟升国旗) 生:因为有滑轮。
师:升旗过程中的滑轮安装在哪里呢? 生:旗杆顶端
师:有没有随着国旗上下运动呢? 生:没有。
师:观察很仔细,滑轮固定不动,不随物体上下移动,这种滑轮我们称之为定滑轮。(板书:定滑轮)现在你们能不能利用桌上的器材来模拟一下升旗的过程,把桌上的钩码提高呢?来,动手试一试吧。做成功的小组马上举手,我们看看哪组最快。 (学生实验:定滑轮提钩码,请出最快的小组上台展示)
师:我们在利用杠杆这种机械时可以省力或者省距离,你们刚才体验了用定滑轮提升钩码,觉得省力或者省距离了吗? 生:好像没有。
师:我们在学习中要有求真务实的科学精神,不能确定的问题,我们应该用实验来完成。那么要知道定滑轮有没有省力或者省距离,我们就来测一测力和距离吧。需要用到哪个测量仪器呢?
生:弹簧测力计和刻度尺。
师:看是否省力,需要测量哪两个力呢? 生:物体的重力和拉力。
师:每个钩码是200g,就是2N,所以钩码的重力可以不测,那么我们就只需要测量拉力。 师:是否费距离,距离我们需要测量哪些距离呢? 生:物体上升的距离和拉力移动的距离。(引导学生,一个人拿尺子,一个人拉弹簧测力计,一个人观察物体上升距离,一个人观察弹簧测力计移动距离。) 师:一次实验能不能得出结论呢? 生:不行。
师:所以我们在实验过程中一定要多做几次,下面请同学们小组合作,动手来试一试吧,并将你的实验数据记录在实验表格中。
(学生实验,教师巡视,投影几组同学的数据) 师:哪组同学来跟我们分享一下他们的实验数据。 (学生分享实验数据,有的力相等,有些力不相等)
师:有些组的力大小相等,有些不相等,大家觉得数据不相等,可能在哪里出现了误差呢? 生:绳子和轮子间的摩擦、读数时的误差。
师:找到误差来源后,我们再来看看,在误差范围内,大家可以得出什么结论呢?(请学生起来说出结论:不省力,不费距离)
生:重力和拉力大小相等、物体上升的距离和拉力移动的距离相等。所以定滑轮不省力也不省距离。
师:滑轮既不省力也不费距离,那么我们用它岂不是没有好处吗?(再拉旗子,引起学生思考方向)如果没有滑轮,我们升旗就必须要一个人站在很高的地方来拉旗子,而有了滑轮人在地上往下拉绳子,国旗反而向上升,说明定滑轮还可以起到一个什么作用? 生:改变拉力的方向。 师:真棒。(板书:不省力,不省距离,能改变力的方向)既然不能省力也不能省距离,那么定滑轮相当于什么杠杆啊? 生:等臂杠杆。
师:既然是等臂杠杆,那你能找出定滑轮的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂了吗?请你思考并画在实验单上。
(学生思考、画图、展示) 师:(展示滑轮变杠杆的模型,找到支点)通过刚才的作图,我们找到了定滑轮的实质,就是一个等臂杠杆。(板书:等臂杠杆)
【动滑轮】
师:同学们通过自己的努力,探究出了定滑轮的特点和实质,你们真棒!大家来想象一下,当我们完成了一天的学习回家时,走在回家的路上,心情愉快,四处张望,这时,路旁建筑工地上的一个物品吸引了我们的注意。我们一起来看看。(起重机图片和模型)怎么这个滑轮跟刚才讲的滑轮不一样呢?和定滑轮的区别在哪里? 生:这个滑轮随物体一起上升。
师:非常好,这种随物体一起上升的滑轮,我们称之为动滑轮。(板书:动滑轮)现在你们能不能利用桌上的器材来模拟一下起重器的过程,把桌上的钩码再提高呢?来,动手试一试吧。又来比比看哪一组同学最快。
(学生实验:动滑轮提钩码,请上最快的小组展示,引导学生说出测量方法) 师:同学们刚才体验了用动滑轮提升钩码,你觉得省力或者省距离了吗? 生:好像省了力,费了距离。
师:接下来我们用刚才探究定滑轮同样的方法,利用弹簧测力计和刻度尺,来探究动滑轮的特点吧,请同学们开始吧。 (学生实验,教师巡视)
师:哪组同学来跟我们分享一下他们的实验数据。 (学生分享实验数据,拉力比物重的一半大)
师:我们发现,同学们的数据比物体重力的一半大了一点点,不是刚刚相等,可能在哪里出现了误差呢?
生:绳子和轮子间的摩擦、读数时的误差、动滑轮的重力。
师:找到误差来源后,我们再来看看,在误差范围内,大家可以得出什么结论呢? 生:省了一半的力,费了一半的距离。 师:真棒。(板书:省一半力,费距离,不能改变力的方向)那么动滑轮相当于什么杠杆啊? 生:省力杠杆。
师:既然是省力杠杆,那么同学们来找一找,这个动滑轮的支点在哪里呢?(展示省力杠杆,提示支点的位置),既然找到了支点,那请同学们在报告单上画出滑轮的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂了。
(学生思考、画图、展示):
师:通过刚才的作图,我们发现动力臂是圆的直径,而阻力臂是圆的半径,所以动滑轮的实质就是一个动力臂是阻力臂的两倍的省力杠杆。
【生活中的滑轮】
师:通过大家的努力,我们找到了定滑轮和动滑轮的特点,并分析出了它们的实质。我们来看看生活中还有哪些地方用到了他们呢? (ppt展示晾衣架、电梯)
师:生活中的晾衣架、电梯都用到了滑轮装置。 【思考滑轮组】
师:同学们你们能把自己拉起来吗?科技馆就有这样一种装置,自己拉起自己,我们一起来看一看(播放视频:自己拉自己)
师:小朋友向下拉绳子,他自己上升,说明他用了哪个滑轮改变力的方向?
生:定滑轮。
师:那你们想,定滑轮不省力,小朋友有那么大力气把自己拉起来吗? 生:可能有动滑轮。
师:对了,定滑轮可以改变力的方向,而动滑轮可以省力,当我们既需要改变力的方向又想要省力时,我们就可以把定滑轮和动滑轮结合起来用。今天给同学们留一个思考,怎么把两种滑轮结合起来用呢?
12.2滑轮 实验报告单
一、探究定滑轮的特点
实验次数 | 钩码的重力 | 弹簧测力计的示数 | 钩码移动距离 | 拉力移动距离 |
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实验次数 | 钩码的重力 | 弹簧测力计的示数 | 钩码移动距离 | 拉力移动距离 |
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