四、教学资源准备
多媒体课件、滑轮、铁架台、弹簧测力计、直尺、钩码、细线等。
五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课
(5分钟) 师:每个星期一的早晨我们全校的师生都要举行庄严的升旗仪式,走上升旗台,当一名光荣的"升旗手"是我们每一位同学们梦寐以求的愿望。大家想不想做升旗手?让我们做一回模拟"升旗手"吧。你的实验桌上有铁架台、钩码、棉线,我们用铁架台代替旗杆,用钩码代替国旗,用棉线代替绳子,用升旗的方法把钩码升起来,能办到吗?观看了大家的"升旗",发现有的小组直接向上拉绳子,把钩码位置升高;有的小组是把绳子绕过铁架台顶端的横杆,通过向下拉绳子把钩码位置升高。他们谁是合格的"升旗手"?
思考:把绳子绕过铁架台顶端的横杆,来模拟升旗,这个"横杆"起什么作用?
模拟升旗时,绳子要在横杆上滑动,这样会产生摩擦力。拉动时会费力,怎样改进才能减小摩擦呢?(让横杆表面光滑些,用滚动代替滑动)
用滚动代替滑动就是要在轴上套一个轮子,它是什么样子呢?(教师出示滑轮)看!这就是套在轴上的轮子,我们叫它滑轮。在你们实验桌的抽屉里都有两个滑轮,现在你把它们拿出来,仔细观察滑轮的结构,试着画出滑轮的结构简图。 学生动手实验,教师巡回指导
引导学生分析:横杆起着改变用力方向的作用。
学生画出滑轮结构简图。 创设教学情景,让学生快速进入滑轮知识学习。
与减小摩擦知识联系,起到温故知新的作用。同时又能让学生更好地理解滑轮的结构。
为进一步研究滑轮做好铺垫。 新课教学
(30分钟) 一、定滑轮和动滑轮
利用桌上的实验器材,通过滑轮来提升钩码,看谁的办法又快又多?一会向大家展示你的设计并画出示意图。
图1
针对图1,请学生观察,看两种方法提升钩码时有哪些不同?在比较轴是否移动的基础上总结出定滑轮和动滑轮的定义。
思考:我们知道力有三要素,就是力的大小、方向和作用点。定滑轮能改变力的方向。是否能改变力的大小?动滑轮不能改变用力的方向,能否改变力的大小?下面通过实验进行探究。
请同学们结合实验,思考以下问题:
1.使用定滑轮的好处是什么?
2.使用定滑轮可以省力吗?
3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?
总结:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
请同学们结合实验,思考以下问题:
1.使用动滑轮能改变为动力的方向吗?
2.使用动滑轮可以省力吗?
3.使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?
总结:使用动滑轮可以省力,但费距离,且不改变力的方向。
利用课件,引导学生分析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。
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。
学生进行实验。有了"升旗"的经验,很容易组装成定滑轮;程度好的同学能够组装出动滑轮甚至滑轮组,老师有意识地找出设计使用定滑轮和动滑轮的同学,让他们展示设计的成果
学生讨论并回答:一个滑轮的轴固定不动,另一个滑轮的轴随着上升。用力方向不同。
学生进行探究定滑轮特点的实验。根据实验现象和数据分析思考。
学生进行探究动滑轮特点的实验。根据实验现象和数据分析思考。
引导学生分析思考得出结论。
创设任务情景,让学生创造性地完成任务,能培养学生的学习兴趣,培养创新能力。
培养学生科学探究的能力。
这样学生可以理解用弹簧秤通过动滑轮来拉钩码,读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。