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视频课题：人教版八年级下册12章第二节《滑轮》湖南省优课
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第二节：滑轮及其应用（教学设计）
教学目标
知识与技能
1．认识定滑轮和动滑轮，理解定滑轮、动滑轮的作用。 2.会根据要求使用和组装滑轮组
过程与方法
1．通过观察和实验，得出定滑轮、动滑轮的工作特点；
2．通过自制教具以及杠杆的平衡条件，对定滑轮、动滑轮的工作特点进行分析，培养学生的分析观察能力，得出定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变形； 3．在对实例的分析和解释中进一步理解定滑轮、动滑轮的应用。
情感、态度和价值观
1．意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，提高探究简单机械的兴趣；
2．运用学过的科学知识解释生活中的滑轮，进一步感受到生活和科学的关系；
教学重点和难点
重点：定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用及特点。
难点：1.定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变形； 2.找动滑轮的支点。
教学过程
一．引入：
演示：课本81页 想想议议 吊重物的实验
一个胖哥用一个机械吊重物，瘦哥来帮忙，结果把自己拉上去了 提问：这幅漫画有什么科学道理？其中，最重要的核心部件是什么？
讲授：像这样装置就叫做滑轮，滑轮实际上就是杠杆的变形，它也是一种简单机械。在现代化生产中，人们使用的往往是复杂的机械，但复杂机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的。今天我们就开始学习滑轮。 二．新课教学：
请学生观察：滑轮由哪些部分组成呢？（PPT出现一个滑轮） 学生：有轮子 （轮子的边缘有什么特点呢？） 学生：有凹陷 （我们把它称为槽。） 教师：轮子会不会转呢？ （会）
教师：绕着什么转？ （绕着圆心） 教师：也就是绕着通过圆心的轴转动。 教师：轴用框固定。
教师：框的上下还各有一个钩子。
引入定义：像这样能够绕轴转动的，边缘有槽的轮子就叫做滑轮。 板书：一、滑轮
1． 定义：能够绕……
2． 组成部分：轮 轴 框 钩
滑轮画法：（用PPT） 先画轮，再画轴，然后框，最后钩。 再请学生观察：这两个滑轮在构造有没有不同呢？（没有）
老师利用其中一个滑轮将这个重物举高：
1.把滑轮挂在铁架台上 2. 在绳子的一端挂上重物 3. 将绳子绕过滑轮
4. 在绳子的另一端施加一个向下的拉力
思考：教师提供一套完全相同的器材，请学生用这个滑轮想出另一种方法，同样也
把这个重物举高。
学生讨论：请同学你上来表演。
（学生操作过程中，滑轮会打翻，可以提示：先将重物挂在滑轮上） （注意：举高后一定要将绳子的自由端固定好。） 总结：操作步骤：
1. 将绳子的一端固定在铁架台上 2. 把重物挂在滑轮的下方 3. 将绳子穿过滑轮
4. 在绳子的另一端施加一个向上的拉力，重物就被举高了
操作：教师同时利用这两个滑轮将重物举高。（操作：两边同时拉）
思考：这两个滑轮在构造上是相同的，大家认真观察，它们在工作过程中有什么不同
呢？（一个滑轮会动，另一个不会动）哪一个不会动？ （左边）教师在左边这个滑轮上贴一个小圆点，当向下拉绳子的时候，看看滑轮有没在动？ 总结：可见，不能说是滑轮不动，而是滑轮的轴不动。
而右边这个滑轮的轴会随着物体的运动而运动。（PPT）
定义：把在工作过程中轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
把在工作过程中轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮。 板书： 3. 分类：定滑轮：轴固定不动
动滑轮：轴随物体一起运动
可见，定滑轮和动滑轮不是构造不同，也不是一个会动，一个不会动。 而是由在工作过程中轴会不会随着物体一起运动来区分的。 二、定滑轮的工作特点
1.利用定滑轮工作有什么好处呢？
分析：在没有利用定滑轮时，要将重物举高，力就要向上。（演示） 而用了定滑轮之后，力的方向可以向下。（边讲边演示） 总结：使用定滑轮的好处是：可以改变力的方向。
2.利用定滑轮工作能不能省力呢？ 如果直接匀速向上（副板书：匀速）提起物体，需要多大的力？ 测量: 拉力为多少牛？ (2N) 那么物体的重力也就是2N。
即阻力为2N, 记为F2=G=2N (副板书) 而用了定滑轮之后，需要的拉力为多大呢？
测量：此时拉力为多少？（2.1N）这是动力，记为F1=5.2N (副板书) 分析：因为动力大于阻力， 所以使用定滑轮不省力。
3.为什么使用定滑轮不能省力呢？这个问题如何分析？谁想出来了？（请同学发言）
分析：刚才我们已经知道了滑轮实际上就是杠杆的变形，（出示教具）现在我们再把
它变回杠杆进行分析。（将滑轮变回杠杆）
引导：大家观察一下，当提起重物时，支点在哪？（在轴上）
这是动力作用线，这是阻力作用线，（边讲边用手比划）
从支点到动力作用线的距离为动力臂；从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。（用手比划）
发现：动力臂等于半径，阻力臂也等于半径，即l1=l2。
也就是说定滑轮的实质是一个什么杠杆？（等臂杠杆）（再点PPT） 证明：当匀速举起重物时，杠杆处于平衡状态。
根据杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2 因为l1= l2 所以F1 =F2
可是刚才我们测出F1=2.1，F2=2N；为什么实际过程中F1略大于F2呢？
分析：因为轮在绕着轴转动时，轴与轮之间会产生摩擦，同时绳子与槽之间也有摩擦。
若忽略摩擦力的话，则F1等于F2。
4.如果沿着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，那么力的大小会一样
吗？（会&不会）用实验来验证。
演示： 向下拉时，F1=2.1N
斜向下拉，F1‘
=2.1N
水平拉时，F1‘‘
=2.1N
无论沿哪个方向拉，力的大小都不变。这又是为什么呢？ 5.为什么沿不同方向拉绳子，力的大小都不变呢？
分析：斜拉时，阻力和阻力臂不变，现在动力是沿着这个方向的，发现动力臂还是等
于半径，即定滑轮还是个等臂杠杆。因此F1‘= F2。
水平拉时，动力臂仍然等于半径，说明它仍然是一个等臂杠杆，则F1‘‘
= F2 总结：所以，无论我们沿什么方向拉，定滑轮始终是一个等臂杠杆。 综上所述，定滑轮工作的特点是：
板书： 1.可以改变力的方向 2.不能省力 3.实质：等臂杠杆 三、动滑轮的工作特点
1.利用动滑轮工作会不会改变力的方向呢？请一个同学来分析。
分析：在没有利用动滑轮时，要将重物竖直向上举高，力的方向要竖直向上。而用了
动滑轮，力的方向还是竖直向上。（边讲边演示）
总结：利用动滑轮不能改变力的方向。 2.利用动滑轮工作能不能省力呢？
演示：现在我用了动滑轮也把重物匀速举高，所需要的拉力为多少呢？再用弹簧测力
计测一下。（1.3N）记为动力F1=1.3N
发现动力小于阻力，所以使用动滑轮可以省力。 3.为什么使用动滑轮可以省力呢？该如何分析？ 再将动滑轮变回杠杆来分析。
分析：当提起重物的时候，支点在哪里？
在绳子和轮接触的地方这是动力作用线，这是阻力作用线，（边讲边用手比划）把动力臂和阻力臂画出来从支点到动力作用线的距离为动力臂；从支点到阻力作用线的距离为阻力臂。（先用手比划）动力臂等于直径，阻力臂等于半径，即l1=2l2。
也就是说动滑轮的实质是一个省力杠杆
4.那使用动滑轮可以省多少的力呢？请一个同学到黑板上证明： 当匀速举起重物时，杠杆出于平衡状态。
根据杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2
因为l1=2 l2 所以F1 =1/2F2即使用动滑轮可以省多少的力？（一半）
若学生没有写根据杠杆平衡条件四个字，就问学生，这个公式成立的条件是什
么呢？（杠杆要平衡）那现在杠杆平衡了吗？（平衡了）
为什么呢？因为我们是匀速举起重物，杠杆是匀速转动，所以杠杆处于平衡状态。
5.刚才我们测出F2=2N， F1=2.1N，为什么实际过程中F1略大于1/2F2？ 学生：因为有摩擦力。
补充：除了有摩擦力之外，还有其他原因吗？
刚才我们将物体举高的时候，什么也被举高了？（动滑轮也被举高了），如果忽略摩擦力，也忽略了动滑轮和绳子的重的话，则F1等于1/2F2。
综上所述，我们可以总结出利用动滑轮工作的特点是：
板书： 1.不能改变力的方向 2.可以省力 3.实质：省力杠杆 四．滑轮组
使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向，又能省力? 分析：
首先，老师提供给你的滑轮必须把它组装成动滑轮呢还是定滑轮呢？（动）对，因为我们要省力，所以必须把它组装成动滑轮，用它来省力；其次，原来的那个定滑轮还要不要用呢？（要）
还需要一个定滑轮来改变力的方向；
总结：那既要用动滑轮来省力，又要用定滑轮来改变力的方向，因此，我们就必须将
动滑轮和定滑轮组合起来使用。怎么组合呢？也就是绳子怎么绕呢？（边说边组装成并列的滑轮组）实际上动滑轮固定在铁架台上的绳子可以直接挂在定滑轮的钩子上，也是一样的。
那我们来看一下正确的绕线方法：应当是从内到外绕的：
PPT: 应当是从内到外绕的：先从定滑轮的钩子开始从上往下绕过动滑轮，再从下往
上绕过定滑轮，最后拉力的方向是往下的。
定义：像这样，将动滑轮和定滑轮组合在一起的装置就叫做滑轮组。它既可以省力，
又可以改变力的方向。
思考；请大家思考一下，使用这样的滑轮组可以省多少的力呢？
分析：我们把面粉和动滑轮看成一个整体，大家想想这里是几段绳子在承担物重呢？
现在我们把绳子剪断，大家可以看到这两段绳子是吊着物体的，而另外一段直接就落地了，所以承当物重的绳子只有这两段，即n＝2，若忽略了动滑轮的重的话，每一段绳子只承当二分之一的G物，即F拉＝1/2G物，也就是可以省一半的力。若面粉重300N,则拉力只要150N.
思考：再请大家思考一下，如果我要用100N即1/3 G物的力将面粉提到二楼，还是这
个滑轮组，那又该如何组装呢？请大家讨论。
分析：首先力要用1/3 G物，那n要等于多少？也就是必须有三段绳子来承当物重。刚
才吊着动滑轮的只有两段，现在还需要一段，该系在哪里呢？只能系在钩子上。 PPT: 绳子从动滑轮的钩子上开始往上绕过定滑轮，再往下绕过动滑轮，最后拉力的
方向是向上得，所以此时，瘦子必须跑到二楼去拉。
那这样的连接方式对不对呢？我们再用刚才的方法分析一下。 PPT: 我们再把绳子剪断，发现这三端都是吊这动滑轮的，可见每一段都承当1/3G物，
即100N的力就可以把面粉提到二楼。
第2节 滑轮
●自主预习
1..观看课本第81面的漫画，说说其中有什么核心部件？
●小组讨论
1.你在生活中哪些地方见过滑轮？你知道它们起到什么作用吗？
2.思考：什么是定滑轮和动滑轮？
观察滑轮：中心有 轴 ，周边有 槽 ，可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫做滑轮；
工作时，轴固定不动的滑轮 叫定滑轮；
工作时，轴发生移动的滑轮 叫动滑轮；
3.实验探究：如下图所示利用滑轮提升重物.
图1 图2 图3
①观察比较：将实验数据及现象填在下表中
| 观察 | 直接提重物 | 用定滑轮提重物 | 结论 |
| 拉力的方向 |
| 测量 | 直接提重物 | 用定滑轮提重物 | 结论 |
| 拉力的大小 |
| 测量 | 重力作用点 | 拉力作用点 | 结论 |
| 作用点移动的距离 |
| 观察 | 直接提重物 | 用动滑轮提重物 | 结论 |
| 拉力的方向 |
| 测量 | 直接提重物 | 用动滑轮提重物 | 结论 |
| 拉力的大小 |
| 测量 | 直接提重物 | 用动滑轮提重物 | 结论 |
| 作用点移动的距离 |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
