第十二章第2节《滑轮》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点。
2．能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。
3．会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。
（二）过程与方法
1．经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程，进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。
2．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。
（三）情感态度与价值观
1．对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
2．具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识，具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
3．通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
二、教学重难点
“滑轮”是初中物理力学中一种比较重要的简单机械，它是在学生学习了杠杆后，对一些变形的杠杆的进一步认识，对生活中物理现象的进一步观察和应用。滑轮按使用情况可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组，它们的特点是本节课的重点。学生对滑轮组的绕线及段数的判断不容易理解，这是本节课的难点。
重点：研究定滑轮、动滑轮的特点。
难点：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组。
三、教学策略
通过物理建模的方法从理论上将滑轮抽象为杠杆，利用杠杆平衡条件分析滑轮的工作原理，然后再对已经测得的实验数据进行进一步分析解释，进一步理解滑轮的工作特点。用杠杆的平衡条件去分析动滑轮省一半的力的原因时，“支点位置”的分析是一个难点，教学中不必涉及动滑轮使用时支点随时间变化的问题。在教学过程中，以自主、协作的实验探究为主线，培养学生实验探究的能力，充分发挥学生的主体地位，让学生通过亲自动手实验、交流、讨论等方式参与到教学中。
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。

 
定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？
归纳学生的发言：把定滑轮和动滑轮组装在一起，应该就可以了。
定义：我们把定滑轮与动滑轮的组合，叫做滑轮组。
提问：
它在工作时，有什么特点呢？同学们可以结合前面所学习的知识，猜测一下。
组织学生进行实验
我们通过实验验证一下你的猜测是否正确。
提问：
一个定滑轮和一个动滑轮，有哪些绕线的方法？可以画出绕线的示意图。
这两种绕线方法有什么不同？请从以下几个方面进行思考。
1．绳子的起点：
2．拉力的方向：
3．拉力的大小：
4．移动的距离：
讨论：如何确定承担物重的绳子的股数？


总结：
1．把定滑轮和动滑轮的组合装置称为           。它既可以        ，还可以                 。
2．滑轮组的特点：
（1）绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h之间的关系：S=    h
（2）绳子自由端移动的速度v与物体上升的速度v物之间的关系：v=    v物
（3）不计滑轮重、绳重和摩擦时，作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G的关系：F=       G。
 
 
学生思考
 
 
 
 
 
 
 
 
大胆猜测
 
 
 
 
 
学生思考和操作后回答问题：可以从定滑轮开始绕线，也可以从动滑轮开始绕线。一种方法可以改变拉力的方向，另一种不能。拉力的大小不同。移动的距离也不相同。
 
 
 
 
经过讨论得出：
使用滑轮组时，用几段绳子吊着动滑轮和物体，则提起物体的力就是动滑轮重和物重的几分之一，且每段绳子中的力都相等。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
画图的方法更形象，学生易于接受。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
及时总结，便于学生掌握知识。
 
 
 
 
 
 
 
 

课堂小结
（5分钟）
我们这节课学习了什么？
要点：定滑轮和动滑轮的使用特点，知道定滑轮、动滑轮的实质。
难点：正确分析滑轮组的使用特点。
学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。