6.滑轮组教案板书设计

滑轮与滑轮组

【教学目标】

一、知识与技能：

1、认识定滑轮的作用、特点和原理

2、认识动滑轮的作用、特点和原理

3、能连接滑轮组，并对不同的连接方法进行分析

二、过程与方法

1、通过实验探究过程，总结定滑轮和动滑轮的特点和使用方法

2、通过尝试，学会缠绕滑轮组，并总结滑轮组的特点

三、情感态度和价值观

1、由提出问题开始，使学生亲身经历物理问题的研究过程，体验科学探究的乐趣，学习科学的探究方法，从而领悟科学的思想和精神，培养抽象思维和论证问题的能力。

2、通过对实验数据的收集，培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。

【重点和难点】

通过实验探究，总结出定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。

【实验器材】

滑轮（2个）、铁架台、细线、钩码、刻度尺（2把）、弹簧测力计

【教学过程】

一、温故知新，引入新课

上节课，我们一起学习了杠杆这一种常用的简单机械，请大家一起回忆一下杠杆的种类以及各类杠杆的特点：

省力杠杆：省力但费了距离。

费力杠杆：费力却省了距离。

等臂杠杆：不省力，也不省距离，可以改变力的方向。

今天，我们要一起学习另一种简单机械——滑轮。

二、简单介绍，提出问题

出示一个滑轮，让学生观察起结构，归纳：滑轮就是边缘有槽、能绕轴心转动的轮子。单独一个滑轮可以有两种不同的使用方法。

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【演示】分别用定滑轮滑轮和动滑轮提起一个重物，如下图所示。

思考：什么地方会用到这两种连接方式？

定滑轮：旗杆的顶端、起重机、打桩机等。

动滑轮：起重机、打桩机等。

师：我们研究一种机械时，最关心的是什么？

生：（齐答）是否省力。

师：很好，我们都想知道定滑轮和动滑轮是省力的还是费力的。另外，通过上节课的学习，我们知道省力的杠杆一定费距离，费力的杠杆一定省距离，那么在滑轮中是否也存在一样的现象呢？

生：……

师：接下来就让我们通过实验来探究这两个问题：①使用滑轮是否省力？②使用滑轮是否省距离？

三、实验探究，记录数据

师：为了探究得到使用滑轮是否省力，我们应该测量些什么量？

生：钩码的重力和作用在绳子上的拉力。

师：很好，我们把钩码的重力记为G，作用在绳子自由端上的拉力记为F。这两个量需要用什么仪器测量？

生：弹簧测力计。

师：那为了知道使用滑轮是否省距离，我们又应该测量些什么量？

生：（讨论）钩码移动的距离和拉力移动的距离。

师：对了，我们把钩码移动的距离记为h，拉力移动的距离也叫绳子自由端移动的距离记为s。这两个量又需要用什么仪器测量？

生：刻度尺。

师：接下来就请大家使用桌上的器材分别连接成定滑轮和动滑轮，并探究以上的两个问题。要求：①

2 提起重物时，滑轮的位置固定不动，这种滑轮叫定滑轮。

提起重物时，滑轮和重物一起向上运动，这种滑轮叫动滑轮。

设计表格记录实验数据；②从实验数据中总结归纳得出结论。

（学生进行实验，教师进行指导，时间约为15min）

参考表格：

重物移实

验次数

的重力G/N 由端的拉力F/N h/cm 定滑轮

动滑轮

1 2 1 2

距离s/cm

钩码作用在绳子自动的距离由端移动的绳子自说明：为了使实验的结果更准确，可建议学生进行实验时多挂几个钩码，这样可以减小因为摩擦和滑轮自重给实验结果带来太大的影响。

四、组间交流，得出结论

学生完成实验以后，通过实物投影仪展示部分学生的表格和数据，并由学生本人对自己设计的表格和实验结果进行分析和说明，从而得出定滑轮和动滑轮的特点：

定滑轮：①F＝G，即不省力，也不费力；②s＝h，即不省距离，也不费距离；③作用：改变用力的方向。

动滑轮：①F＝G/2，即使用动滑轮省一半力；②s＝2h，即动力移动的距离是物体移动距离的两倍，动滑轮是一种费距离的机械；③不改变力的方向。

师：有没有同学提出不同意见或者存在什么问题呢？

生：我们进行动滑轮实验时，拉力不等于钩码重力的一半，而是大于钩码重力的一半。

师：有多少同学也得出一样的结果呢？大家举手……再请大家思考一下，为什么会出现这样的问题呢？

（讨论）

生1：因为有摩擦。

生2：用动滑轮提起钩码的过程中，也同时把动滑轮提起来了，动滑轮本身的重会对结果产生影响。

师：很好，那如果计算上动滑轮本身的重，上面的关于动滑轮的式子要改成怎样呢？

生：F＝（G物＋G动）/2 师：这就是我一开始让大家尽量多挂几个钩码的原因，当G物远大于G动的时候，动滑轮的重对结果

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的影响就几乎可以忽略不计了。

五、理论分析，深化理解

师：为什么使用同样的一个轮子，只是由于连接的方式不同，结果会相差这么大呢？

生：……

师：下面让我们对这个问题进行更深入的研究。其实定滑轮和动滑轮都可以看出一种变形的杠杆，让我们一起找出定滑轮上的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

师：由以上的分析可以看出，定滑轮实质上是一个等臂杠杆，因此它有上述的特点，跟我们前面的分析是完全一致的。同样让我们分别找出动滑轮上的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。

由以上的分析可以知道，其实动滑轮是一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆，这也印证了我们实验的结果是正确的。

六、随堂练习，巩固认识

练习1：如图，利用定滑轮、动滑轮匀速向上提升重物。已知物体重都是60N，则：（1）不计动滑轮重及绳子与滑轮的摩擦，拉力F甲、F乙分别是多少？（2）如果滑轮的重为10N，不计摩擦，拉力F甲、F乙分别是多少？（3）如果物体被提升了2m，则绳子自由端移动的距离S甲、S乙分别是多少？

分析：（1）60N、30N；（2）60N、35N；（3）2m、4m。

七、归纳小结，再提问题

师：定滑轮和动滑轮有不同的特点，这也决定了它们有不同的用途，在什么时候我们需要使用定滑轮、什么时候需要用动滑轮呢？

生：需要改变用力方向时用定滑轮，需要省力时用动滑轮。

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师：很好，但如果我仍然不满足，我想要设计出一种既能省力、又能改变用力方向的机械，可以做到吗？

生：可以，只要把定滑轮和动滑轮组合起来就可以了。

师：当把定滑轮和动滑轮组合起来，就形成了滑轮组。接下来请大家尝试利用一个定滑轮和一个动滑轮，组合连接成一个滑轮组，并探究滑轮组的规律。

要求：①连接成功时，把连接的图画出来；②通过实验探究两个问题：是否省力？是否省距离？用数据说明问题。③有多少种连接方法？④能否归纳出缠绕滑轮组的方法？

八、大胆尝试，再次探究

通过学生自己探索、组间交流和教师的现场辅导，大部分学生能够连接成功并得出结论。同样让学生展示并解说自己的设计方案、实验结论，可以得出以下两种连接方式：

G2s2hFG3s3hF

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