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2019-2020年九年級(jí)物理上冊(cè) 第十一章《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》二、滑輪教案 蘇科版 一、 設(shè)計(jì)思想 “滑輪”是初中物理力學(xué)中比較重要的一種簡(jiǎn)單機(jī)械，它是在同學(xué)們學(xué)習(xí)了杠桿后，對(duì)一些變形的杠桿的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，對(duì)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(dòng)滑輪和滑輪組，而且學(xué)生對(duì)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(diǎn)，我們讓學(xué)生始終處于問題的氛圍中，去猜想、去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并和其他的同學(xué)交流討論，學(xué)生在自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)的熱烈情境中，不知不覺加深了對(duì)知識(shí)的理解。 我們采用“問題——實(shí)驗(yàn)——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(duì)身邊物理現(xiàn)象的已有觀察和對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的已有感性認(rèn)識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)和猜想，進(jìn)而自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)、交流評(píng)價(jià)，最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學(xué)活動(dòng)，從而使學(xué)生把科學(xué)知識(shí)的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合起來，主動(dòng)獲得對(duì)科學(xué)的理解，達(dá)到獲取物理知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實(shí)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(gè)）、鐵架臺(tái)、細(xì)線、鉤碼 學(xué)生分組：滑輪（2個(gè)）、鐵架臺(tái)、細(xì)線、鉤碼 三、教學(xué)流程 教學(xué)過程 教學(xué)活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 1．課題引入 主講教師：先請(qǐng)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(chǎng)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(shí)。 ppt課件：出示課題。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：思考回答問題。 2．認(rèn)識(shí)兩種滑輪 主講教師：請(qǐng)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(diǎn)嗎？ 現(xiàn)場(chǎng)教師：組織學(xué)生觀察滑輪、回答問題，并做出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。 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(dòng)。 你能談?wù)勆钪羞€有哪些地方應(yīng)用到滑輪嗎？ 現(xiàn)場(chǎng)教師：組織回答問題，并做出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。 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(gè)滑輪、繩、鉤碼）采用一個(gè)滑輪和繩將重物提升到高處，你有什么方法？請(qǐng)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(huì)成功的。 現(xiàn)場(chǎng)教師：組織指導(dǎo)學(xué)生分小組嘗試用一個(gè)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(dòng)的滑輪是定滑輪；軸心位置可以隨重物一起移動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪。 ppt課件：（出示定滑輪和動(dòng)滑輪的示意圖。） 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：觀察滑輪并回答問題。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：思考回答問題。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：分小組嘗試用一個(gè)滑輪提升重物。 如果學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)教師可作適當(dāng)提示。 現(xiàn)場(chǎng)教師要放手讓學(xué)生嘗試。 3．探究使用定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn) 主講教師：同學(xué)們剛才在使用這兩類滑輪提起同一個(gè)鉤碼時(shí)，感覺手的拉力是否相同？定滑輪和動(dòng)滑輪在使用過程中到底有怎樣的特點(diǎn)，下面我們將通過實(shí)驗(yàn)來探究。先來探究使用定滑輪的特點(diǎn)。 先請(qǐng)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(cè)力計(jì)，使鉤碼保持平衡狀態(tài)，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，看一看這個(gè)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(cè)力計(jì)拉力的方向和鉤碼的個(gè)數(shù)，情況又如何？ 把你在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)填在表格中并與同學(xué)們交流？ 通過實(shí)驗(yàn)，你能發(fā)現(xiàn)使用定滑輪有什么特點(diǎn)？ ppt課件：（出示實(shí)驗(yàn)操作方法及實(shí)驗(yàn)表格的圖片） 現(xiàn)場(chǎng)教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、交流討論并歸納結(jié)論。 主講教師：通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們一定得到了使用定滑輪不省力也不費(fèi)力，但可以改變拉力的方向這樣的特點(diǎn)。 ppt課件：（出示實(shí)驗(yàn)結(jié)論） 主講教師：下面我們用和探究定滑輪使用特點(diǎn)同樣的方法，來探究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)。如圖組裝好動(dòng)滑輪后，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼保持平衡狀態(tài)，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。看一看這個(gè)示數(shù)與鉤碼所受重力的大小有何關(guān)系？改變鉤碼的個(gè)數(shù)，情況又如何？ 把你在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)填在表格中并與同學(xué)們交流？ 通過實(shí)驗(yàn)，你能發(fā)現(xiàn)使用動(dòng)滑輪有什么特點(diǎn)？ ppt課件：（出示實(shí)驗(yàn)操作方法及實(shí)驗(yàn)表格的圖片） 現(xiàn)場(chǎng)教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)、交流討論并歸納結(jié)論。 主講教師：通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們一定得到了使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，但不可以不改變力的方向這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 ppt課件： （出示實(shí)驗(yàn)結(jié)論） 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：分組實(shí)驗(yàn)探究，填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：分組實(shí)驗(yàn)探究，填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 現(xiàn)場(chǎng)教師應(yīng)提示學(xué)生實(shí)驗(yàn)誤差的客觀存在。 4．利用杠桿原理分析使用定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn) 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(jiǎn)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(gè)輪子是在力的作用下繞著圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的。定滑輪的實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿。從杠桿平衡角度分析：使用定滑輪時(shí)，它的支點(diǎn)在圓心，動(dòng)力臂和阻力臂都是輪的半徑。用彈簧測(cè)力計(jì)拉定滑輪時(shí)，力無論沿豎直向下拉、水平橫拉、斜拉時(shí)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(dòng)滑輪的杠桿示意圖） 主講教師： (演示用動(dòng)滑輪提升重物) 再注意觀察老師用動(dòng)滑輪提升重物。動(dòng)滑輪的支點(diǎn)在這個(gè)位置，注意看圖。所以動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿． 從杠桿平衡角度分析：使用動(dòng)滑輪時(shí)動(dòng)力是阻力的一半。 從力的平衡角度分析：使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，兩段繩子向上的拉力之和等于重物的重力，簡(jiǎn)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(dòng)滑輪省一半力． 5．滑輪組 主講教師：使用定滑輪時(shí)不能省力但能改變力的方向，使用動(dòng)滑輪時(shí)能省力但不能改變力的方向。你能將一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)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(chǎng)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(gè)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(shí)，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(qǐng)大家思考：用(b) 圖這樣的滑輪組起吊重物時(shí)，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(chǎng)教師：指導(dǎo)學(xué)生回答問題。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：分組組裝滑輪組。實(shí)驗(yàn)。 現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生：思考、回答問題。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度較大，現(xiàn)場(chǎng)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(huì)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(qǐng)同學(xué)們閱讀生活物理社會(huì)中有關(guān)輪軸和斜面這兩種簡(jiǎn)單機(jī)械的知識(shí)，了解它們?cè)谏钪械膽?yīng)用。 ppt課件：（出示輪軸和斜面的圖片） 現(xiàn)場(chǎng)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(yíng)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。