《滑轮和机械效率备考》（教学设计）一、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.会按照要求使用和组装滑车架3.理解机械效率的含意，会进行相关估算。过程与技巧1．通过观察，得出定滑轮、动滑轮的工作特性；晓得定滑轮是一种等臂杠杆、动滑轮是一种省力杠杆的变型；2．在对实例的剖析和解释中进一步理解定滑轮、动滑轮和滑车架的应用。3、知道机械效率，并能进行估算。情感、态度和价值观1．意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，提升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，进一步感遭到生活和科学的关系；教学重点和难点重点：定滑轮、动滑轮及滑车架的作用及特性。难点：滑车架的机械效率及估算教学过程一．引入：演示：杠杆提水的实验在杠杆的一端施加一个向上的动力，发觉杠杆早已碰地了，大桶还没有离开井口。提问：该如何办呢？将杠杆向下联通，才能使杠杆继续转动，大桶都会继续被举高。（边讲边做）假如杠杆才能连续转动，大桶就可以被举得更高。（演示）提问：杠杆要是连续转动上去的话，你们想像一下，会是如何的情况呢？操作：转动白色的等臂杠杆现象：看见它产生了一个圆。操作：用自制教具加装。讲授：像这样加装好的装置就称作滑轮，滑轮实际上就是杠杆的变型，它也是一种简单机械。
在现代化生产中，人们使用的常常是复杂的机械，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上去的。明天我们就开始学习滑轮。二．新课教学：请中学生观察：滑轮由什么部份组成呢？（PPT出现一个滑轮）中学生：有轮子（轮子的边沿有哪些特征呢？）中学生：有凹坑（我们把它称为槽。）班主任：轮子会不会转呢？（会）班主任：绕着哪些转？（绕着圆心）班主任：也就是绕着通过圆心的轴转动。班主任：轴用框固定。班主任：框的上下还各有一个钩子。引入定义：像这样才能绕轴转动的，边沿有槽的轮子就称作滑轮。板书：一、滑轮定义：才能绕……组成部份：轮轴框钩滑轮画法：（用PPT）先画轮，再画轴，之后框，最后钩。再请中学生观察：这两个滑轮在构造有没有不同呢？（没有）老师借助其中一个滑轮将这个重物举高：把滑轮挂在铁架台上在绳子的一端挂上重物将绳子绕开滑轮在绳子的另一端施加一个向上的拉力思索：班主任提供一套完全相同的器材，请中学生用这个滑轮想出另一种方式，同样也把这个重物举高。中学生讨论：请朋友你上来演出。（中学生操作过程中，滑轮会踢翻，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：将绳子的一端固定在铁架台上把重物挂在滑轮的下方将绳子穿过滑轮在绳子的另一端施加一个向下的拉力，重物就被举高了操作：班主任同时借助这两个滑轮将重物举高。（操作：两侧同时拉）思索：这两个滑轮在构造上是相同的，你们认真观察，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？（左侧）班主任在右侧这个滑轮上贴一个小圆点，当向上拉绳子的时侯，瞧瞧滑轮有没在动？总结：可见，不能说是滑轮不动，而是滑轮的轴不动。而右侧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分辨的。二、定滑轮的工作特性1.借助定滑轮工作有哪些益处呢？剖析：在没有借助定滑轮时，要将重物举高，力就要向下。（演示）而用了定滑轮以后，力的方向可以向上。（边讲边演示）总结：使用定滑轮的用处是：可以改变力的方向。2.借助定滑轮工作能不能省力呢？倘若直接匀速向下（副板书：匀速）提起物体，须要多大的力？检测:拉力为多少牛？(2N)这么物体的重力也就是2N。
即阻力为2N,记为F2=G=2N(副板书)而用了定滑轮以后，须要的拉力为多大呢？检测：此时拉力为多少？（2.1N）这是动力，记为F1=5.2N(副板书)剖析：由于动力小于阻力，所以使用定滑轮不省力。3.为何使用定滑轮不能省力呢？这个问题怎样剖析？谁想下来了？（请朋友发言）剖析：刚刚我们早已晓得了滑轮实际上就是杠杆的变型，（出示教具）如今我们再把它变回杠杆进行剖析。（将滑轮变回杠杆）引导：你们观察一下，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）发觉：动力臂等于直径，阻力臂也等于直径，即l1=l2。也就是说定滑轮的实质是一个哪些杠杆？（等臂杠杆）（再点PPT）证明：当匀速抬起重物时，杠杆处于平衡状态。按照杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2由于l1=l2所以F1=F2但是刚刚我们测出F1=2.1，F2=2N；为何实际过程中F1略小于F2呢？剖析：由于轮在绕着轴转动时，轴与轮之间会形成磨擦，同时绳子与槽之间也有磨擦。若忽视磨擦力的话，则F1等于F2。
4.假如顺着不同方向拉绳子，一样可以将物体匀速举高，这么力的大小会一样吗？（会&不会）用实验来验证。演示：向上拉时，F1=2.1N斜向上拉，F1‘=2.1N水平拉时，F1‘‘=2.1N无论沿那个方向拉，力的大小都不变。这又是为何呢？5.为何沿不同方向拉绳子，力的大小都不变呢？剖析：斜拉时，阻力和阻力臂不变，如今动力是顺着这个方向的，发觉动力臂还是等于直径，即定滑轮还是个等臂杠杆。因而F1‘=F2。水平拉时，动力臂一直等于直径，说明它依然是一个等臂杠杆，则F1‘‘=F2总结：所以，无论我们沿哪些方向拉，定滑轮仍然是一个等臂杠杆。综上所述，定滑轮工作的特征是：板书：1.可以改变力的方向2.不能省力3.实质：等臂杠杆三、动滑轮的工作特性1.借助动滑轮工作会不会改变力的方向呢？请一个朋友来剖析。剖析：在没有借助动滑轮时，要将重物竖直向下举高，力的方向要竖直向下。而用了动滑轮，力的方向还是竖直向下。（边讲边演示）总结：借助动滑轮不能改变力的方向。2.借助动滑轮工作能不能省力呢？演示：如今我用了动滑轮也把重物匀速举高，所须要的拉力为多少呢？再用弹簧测力计测一下。（1.3N）记为动力F1=1.3N发觉动力大于阻力，所以使用动滑轮可以省力。
3.为何使用动滑轮可以省力呢？该怎么剖析？再将动滑轮变回杠杆来剖析。剖析：当提起重物的时侯，支点在那里？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下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）动力臂等于半径，阻力臂等于直径，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？请一个朋友到黑板上证明：当匀速抬起重物时，杠杆出于平衡状态。按照杠杆的平衡条件：F1×l1=F2×l2由于l1=2l2所以F1=1/2F2即使用动滑轮可以省多少的力？（一半）若中学生没有写按照杠杆平衡条件四个字，就问中学生，这个公式创立的条件是哪些呢？（杠杆要平衡）那现今杠杆平衡了吗？（平衡了）为何呢？由于我们是匀速抬起重物，杠杆是匀速转动，所以杠杆处于平衡状态。5.刚刚我们测出F2=2N，F1=2.1N，为何实际过程中F1略小于1/2F2？中学生：由于有磨擦力。补充：不仅有磨擦力之外，还有其他缘由吗？刚刚我们将物体举高的时侯，哪些也被举高了？（动滑轮也被举高了），倘若忽视磨擦力，也忽视了动滑轮和绳子的重的话，则F1等于1/2F2。
综上所述，我们可以总结出借助动滑轮工作的特征是：板书：1.不能改变力的方向2.可以省力3.实质：省力杠杆四．滑车架如今请你们欣赏一幅动漫：(PPT第一幅图)你们看动漫里有两个人，一个瘦子，一个胖子，还有一袋很重的大米。（PPT第二幅图）他让胖子帮他捉住绳子，自己上楼去搬，提问：你们猜猜看，瘦子会成功吗？（PPT打出第三幅图）：我们看见面条落地了，胖子反倒被提上去了，所以，瘦子失败了。请你们剖析一下瘦子失败的缘由是哪些？（由于胖子比面条轻，胖子力气不够大……）PPT失败缘由：1.G胖子>学情剖析滑轮是生产和生活中的普遍使用的机械，生活学生对滑轮已耳闻目睹，对于滑轮在哪些地方使用，滑轮的外型构造等早已较熟悉。但对于它的特征及用途并不了解。加上中学生才接触化学，只学习了一学期，对于中学生的操作水平，和归纳能力尚不够成熟。依据《滑轮和机械效率》一课的特性和中学生实际，我采用的教学方式是：讲义演示、学生交流、放电脑动漫、观察、讨论、讲解为主的多边法教学。通过观察、实验和看笔记本动漫迸发中学生的兴趣，让中学生勤动手做实验，从实验中探究新知，给中学生提供充足的空间，引导中学生在公式推论过程中，理解机械效率的含意，让中学生大胆的探求。
让中学生在愉快的气氛中感知探求新知，调动中学生的主动性和积极性。疗效剖析本节课在中学生早已熟悉知识的基础上，直接引入学习目标，从中学生对滑轮的了解，说出滑轮的定义、实质、工作特性等，从而通过作图剖析滑车架的绕法，并总结规律，提升中学生的学习兴趣，中学生课堂认真听讲，积极思索问题。中学生基本就能借助班主任提供的学习材料确切的备考巩固基础知识，提升了学习水平。这节课全体中学生才能参与活动，彰显了教育要面向全体中学生的要求，使全班朋友都还能学到知识。提升了中学生对科学探究的兴趣。也提升了中学生的动脑思维能力。因为中学生早已学习过对应知识，中学生在对定滑轮、滑轮和滑轮提起物体时，对工作特性有较熟练的应用，有一定的剖析问题和解决问题的能力，对于滑车架的综合应用问题还要在下一步备考中进一步。对于机械效率的估算中学生能基本把握估算方式，晓得了滑车架的机械效率的改变的影响诱因，增强了解决问题的能力。《滑轮和机械效率备考》教学反省本节课我主要对滑轮和机械效率进行备考，直接提出本节课的学习目标，教学内容上分两大块，第一备考滑轮和滑车架的知识，第二备考机械效率级滑车架机械效率的估算。通过备考回顾，总结出定滑轮和动滑轮的作用及滑车架的绕线方式。
滑轮部份把杠杆知识迁移到滑轮，定滑轮的实质是个等臂杠杆，动滑轮的实质是个省力杠杆。通过这样的教学过程，可以培养中学生运用知识、迁移知识的能力。通过作图找到滑车架的绕法并总结规律，为滑车架的机械效率估算做铺垫。本节课为中学生提供了多种学习经历，让中学生在自主学习过程去体验，合作交流相结合，培养了中学生剖析观察概括的能力、团结合作的精神、探究精神和实事求是的科学心态。教学中多次让中学生小组交流，某些展示，在解决问题的过程中发觉问题的解决方式，提升剖析能力。在今后教学中要尽量使课堂更好地适应中学生的个性发展和自身须要，并使之得到充分的发展和诠释。《滑轮和机械效率备考》教材剖析本节是在学习杠杆的基础上，重点学习定滑轮和动滑轮，探究定滑轮和动滑轮的特性，迸发中学生继续探求各类简单机械使用原理的兴趣。难点是滑车架的机械效率的估算。因为内容较多可用两个课时。教材首先采用一幅科学漫画，迸发中学生的好奇心，引入新课。可以让中学生说一说动漫所现的意思，使中学生带着笑容与兴趣步入滑轮的学习。班主任在组织“比较定滑轮和动滑轮的特性的探究活动时，一定要留有充分的时间去让中学生做实验，不要为了赶进度而在中学生还没有进行足够的思索时仓促得出推论。
因为教材上已有一定的提示，因而可放手让中学生按教科书列举的步骤独立完成探究实验，对于程度好的中学生，可以鼓励她们剖析滑轮是杠杆的变型，使她们理解定滑轮不省力、动滑轮省一半力的道理。探究结束后，让中学生课堂上讨论探究结果，最后得出推论：使用定滑轮不省力，并且能改变力的方向；使用动滑轮能省一半的力；须要改变力的方向时如何提高动滑轮的机械效率，使用定滑轮；而须要省力时就要使用动滑轮；既要省力、又要改变力的方向时，就要用到滑车架。对于滑车架机械效率是难点，引导中学生推论机械效率的的公式，并进行相关估算，在解决问题中理解机械效率的含意。《滑轮和机械效率备考》评测练习1、如图所示的滑车架将重10N的物体匀速提高0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下述估算结果正确的是（）A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F做功的功率为0.3WD、该滑车架的机械效率为83.32、如右图(a)所示，物体B重100N，在力F作用下匀速上升时，F应等于＿＿＿N。（不计磨擦））3、如上图(b)所示，物体A重为100N，挂重物的钩子承受的拉力是＿＿＿＿N。人匀速拉绳子的力是＿＿＿＿N（动滑轮自重不计4、如图所示的四个滑车架中，图＿＿＿可省一半力，图＿＿＿最吃力，图＿＿＿＿和图＿＿＿＿使劲大小一样5、实验表明，使用滑车架水平方向拉重物时，若动滑轮重和绳与滑轮间的磨擦不计，动滑轮被几股绳子拉住，所用的力就是物体与接触面磨擦力的几分之一，即。
如图所示，拉力F的大小等于＿＿＿＿。课标剖析本专题属于课标三大主题之一“运动和相对作用”主题的五级主题机械运动和力，物质运动和相对作用的规律是数学学的核心内容，也是学习数学学得基础。这部份内容涉及较多的数学概念和规律，比较具象。简单机械中的滑轮课标要求能辨识定滑轮和动滑轮，能通过实验，认识动滑轮和动滑轮的特性，并能按照须要选择合适的滑轮解决实际问题，定滑轮实质是等臂杠杆，使用它可以改变力的方向，不省力，也不省距离。和重物一起联通的滑轮是动滑轮，动滑轮可以上下联通，也可以左右联通。动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆如何提高动滑轮的机械效率，使用动滑轮省一半力，但不能改变力的方向。会组装滑车架，并能按照安装情况剖析施加的拉力大小与物重的关系，对于绳与滑轮之间的磨擦不计，有几段绳子吊着动滑轮，拉力就是动滑轮和物重的几分之一，自由端的联通距离是物体联通距离的几倍。组装滑车架的通常先根据拉力，阻力关系或根据拉力联通距离与重物联通的距离关系确定绕滑车架的绳子的股数。按照实际机械的使用情况理解机械效率的含意，让中学生明白为何有额外功，会计算机械效率和相关问题。