《滑輪》教學設計

鮑要武 宋修志

（本課選自人教版義務教育課程標準實驗教科書《物理》八年級下冊第十二章第2節）

一、教學目標

1. 知識與技能

（1）能識別定滑輪和動滑輪.

（2）認識定滑輪和動滑輪的特點，知道定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用.

（3）會安裝滑輪組，并能根據安裝情況分析施加的拉力大小與重物的關系.

2. 過程與方法

通過自行設計實驗方案來研究定滑輪是否省力、定滑輪和動滑輪的不同作用.

3. 情感、態度與價值觀

（1）意識到定滑輪和動滑輪的不同作用，發展探究簡單機械的興趣.

（2）聯系滑輪在日常生活中的應用，對學生進行情感教育.

二、重點與難點

重點：研究定滑輪和動滑輪的特點.

難點：安裝滑輪組.

三、教具

滑輪、細線、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、刻度尺.

四、教學過程

1.復習提問

（1）杠桿可以分為哪幾類？它們之間的區別是什么？

（2）舉兩個省力杠桿和等臂杠桿的實例.

2.新課講授

（1）引言

觀察教材圖12.2-1，大人利用滑輪將重物吊到二樓，大人讓孩子幫忙，卻把孩子吊了上去.你能解釋其中的道理嗎？

（2）閱讀教材

了解定滑輪和動滑輪在生活中的應用，了解什么是定滑輪、什么是動滑輪.

定滑輪：在提升重物時，它的軸始終固定在支架上不動的滑輪.

2015年9月3日上午，以中共中央、全國人大常委會、國務院、全國政協、中央軍委名義在北京天安門廣場舉行紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利70周年大會，習近平總書記出席并作重要講話.在五星紅旗冉冉升起的那一刻，在場的每一個中國人心中都充滿自豪感和使命感.旗桿上安裝的滑輪就是定滑輪.

動滑輪：在提升重物時，隨著重物一起上升（或下降）的滑輪.

（3）實驗：《研究定滑輪和動滑輪的特點》

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，通過動手實驗，探究知識.

如圖12.2-3，學生分組實驗，研究定滑輪和動滑輪在提升鉤碼時的省力情況，總結規律.

定滑輪的實質是等臂杠桿，它的優點是可以改變力的方向.

動滑輪的實質是動力臂是阻力臂二倍的杠桿，它的優點是可以省力.

例1： 已知物體和動滑輪總重為860N，要用不大于200N的力將物體勻速提起，問：動滑輪和重物需要幾段繩子承擔？（不考慮繩重和摩擦）

分析：在不考慮繩重和摩擦的條件下，求繩子段數的題型分為兩類：①如果不考慮動滑輪的重力，有n =G物/ F;②如果考慮動滑輪的重力，有n =（G動+G物）/ F.對于n的結果中小數點后面出現尾數，無論是否小于5，一律向前進1，因為繩子的段數應該是整數.

n =（G動+G物）/ F=860N/200N=4.3≈5

即需要5段繩子承擔，此時施加的動力實際為F=860N/5=172N .

（4）滑輪組

把定滑輪和動滑輪組合在一起，構成滑輪組（如圖12.2-4）.出示實驗器材，認識滑輪組的構造，哪部分是定滑輪，哪部分是動滑輪.學生動手組裝滑輪組，根據安裝情況分析施加的拉力大小與重物的關系.

①判斷省力情況：忽略動滑輪重、繩重和摩擦，動滑輪由幾段繩承擔（包括系在動滑輪掛鉤上的那段繩），所用的拉力就是物重的幾分之一.

如右圖：

②繩的繞法：繩子的段數n為奇數時，繞線時從動滑輪掛鉤開始繞線;當n為偶數時，繞線時從定滑輪掛鉤開始繞線.概括為：奇動、偶定.

（5）閱讀材料：《科學世界》輪軸和斜面

①輪軸：由輪和軸組成、能繞共同軸線旋轉的簡單機械，叫做輪軸.輪軸的實質是能連續轉動的杠桿.

例如：球形門把手、方向盤、水龍頭、轆轤、扳手、鑰匙、手搖鉛筆刀、絞盤、石磨、手搖卷揚機、收音機的旋鈕.

②斜面：與水平方向有不為零的夾角的平面叫做斜面.

例如：盤山路、金字塔、樓梯.

電梯事故——安全教育

2015年7月26日上午，湖北荊州市一百貨公司手扶電梯發生事故.電梯與樓面連接的迎賓踏板松動，導致一名抱著幼兒的女士被卷入電梯內不幸遇難.女子在遇險一剎那，奮力將3歲的兒子托舉送出得以生還，自己卻在8秒內被電梯吞沒.為避免此類事故發生，除了對電梯進行定期檢修外，有關電梯急停方式的知識普及，也同樣重要.在電梯兩端，都有紅色的電梯急停按鈕.在自動扶梯出現故障或異常情況時，可及時按下該按鈕使自動扶梯停止運行.

3.課堂小結：請一名學生總結，其他學生補充.

4.課堂測試：見投影.

5.布置作業：教材第84頁第1題、第4題.

6.板書設計：略.

五、設計思考

在新一輪的課程改革中，各種創新的教學模式如雨后春筍般層出不窮.有全新的模式，也有新舊結合模式.有的模式重視理論導學，有的模式重視實驗探究，有的模式融合教育信息化.殊途同歸，終極目標都是讓學生獲得物理基礎知識和基本技能，初步了解物理學的發展歷程，經歷物理規律的探究過程，感受、認識和運用物理學的基本思想和基本方法，使學生養成良好的學習習慣和科學態度，逐步形成正確的世界觀、人生觀和價值觀.

本節課從感知、識別、探究、交流、分析、歸納、應用等方面設計各個教學環節.

（一）知識的連貫性

課前復習提問的問題是上一節內容，既起到了復習鞏固的作用，又可以考查學生的掌握情況，這就很好地為本節課做了鋪墊，避免了因固有知識的缺失造成的理解困難.

（二）開場的趣味性

新課導入時利用了教材的圖片，既以教材為根本，又有趣味性，加之教師幽默的語言，學生被深深地吸引.使學生對新課的內容已經有了充分的思考，激發了學生的求知欲.

（三）實驗的探究性

本節課由實驗探究規律，深入淺出，印象深刻.學生對于自己歸納出的結論，記憶猶新，運用自如.實驗操作簡單，易于得出正確的結論，也增強了學生的自信心和成就感.以實驗探求新知，必能引導學生對實驗過程進行深入思考，提高動手實驗能力、分析解決問題的能力.

（四）選題的典型性

在總結出定滑輪和動滑輪的特點之后，用精選的例題鞏固新知識，題型貼近中考.對于一個知識點多題強化，對于一道題訓練一題多解.

（五）講解的實效性

實驗以學生為主體，同時教師要予以適當的指導。實驗前演示幻燈片，將實驗的注意事項標注其中，使教師的整體指導有效.使學生更加明確實驗的重點，做到有的放矢.

（六）作業的延展性

布置學生課外觀看微課視頻，鞏固本節課的知識點，引導學生繼續關注對簡單機械的探索.課內打基礎，課外下功夫.

（七）難點的簡化性

1. 蘊含高中知識

教材的漫畫中人在上升時，未必勻速上升，可能是加速上升，加速運動是高中具體學習的知識;另外，提升動滑輪時，要“勻速豎直向上”提，如果不這樣提，會導致彈簧測力計的示數F>G/2.

2. 確定支點位置

動滑輪的支點隨動滑輪的運動而變化.我們可以假設把動滑輪稍微向上提一下，動滑輪與繩接觸、沒動的點就是支點.