人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)課時(shí)43 第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械 第2節(jié)滑輪（一） 教案

第十二章第二節(jié)滑輪（第一課時(shí)）課題：《滑輪》（第一課時(shí)）課型：新授課教學(xué)目標(biāo)：、會(huì)區(qū)分定滑輪和動(dòng)滑輪。

、知道定滑輪、動(dòng)滑輪以及滑輪組的工作特點(diǎn)。教學(xué)活動(dòng)教學(xué)活動(dòng)師：班上這位男同學(xué)質(zhì)量約90kg，所受的重力約900N,如果勻速直線將它拉起，徒手需要多大拉力？生大小等于人的重力900N。師：班上這位女同學(xué)單手最大拉力157N，她能單手拉起重量900N的男同學(xué)嗎？我們來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)視頻：播放：《女同學(xué)單手拉起男同學(xué)》（視頻F=900NG=900N引入新課明確概念使用滑輪可以省力。師：這些滑輪，一些固定在支架上方，一些懸掛在空中，右圖是該裝置的滑輪分布示意圖。師：請(qǐng)問(wèn)女同學(xué)拉起男同學(xué)，以支架為參照物，滑輪會(huì)上、下移動(dòng)用來(lái)體現(xiàn)兩種輪的差別。師：同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)？生動(dòng)，下方的滑輪會(huì)向上移動(dòng)。1師：這位同學(xué)觀察的很仔細(xì)，我們把上方這種滑輪叫做定滑輪、下方這種滑輪叫做動(dòng)滑輪。定滑輪的工作特點(diǎn)：提升重物時(shí)，它的軸固定不動(dòng)。動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)：它的軸可以隨被吊物體一起運(yùn)動(dòng)。使用滑輪可以省力，那使用定滑輪可以省力嗎？使用動(dòng)滑輪可以省力嗎？生：我認(rèn)為使用定滑輪向下拉可以省力。生：我認(rèn)為只要是滑輪就可以省力。師：同學(xué)們都有自己的猜想，那今天我們來(lái)論證定滑輪和動(dòng)滑輪是否可以省力？首先來(lái)分析使用動(dòng)滑輪提升男孩是否省力？1、使用動(dòng)滑輪是否省力？F活動(dòng)二：F1分析動(dòng)滑輪和定滑輪是否省力甲乙丙師：我們用重物代替男孩，請(qǐng)同學(xué)們按照示意圖組裝動(dòng)滑輪。師：我們來(lái)看其中一位同學(xué)的操作視頻。（學(xué)生動(dòng)手視頻2）。21，使用動(dòng)滑輪勻速直線拉起重物所需拉力為F，這兩個(gè)拉力大小要滿足什么條件，才能說(shuō)明動(dòng)滑輪是省力的。生3：要滿足F，才能說(shuō)明使用動(dòng)滑輪是省力的。師：看來(lái)我們需要分別求出這兩個(gè)拉力的大小，才能證明動(dòng)滑輪是否省力。先求徒手勻速直線拉起重物拉力1是多大？生4：我們首先對(duì)重物受力分析，它受到重力G和拉力F1，鉤碼勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力為0，二力平衡，F(xiàn)=G。我們先不考慮繩重和動(dòng)滑輪的自重以及所有阻力。如果我們用一個(gè)點(diǎn)代表重物和動(dòng)滑輪，用一個(gè)點(diǎn)代表重物和動(dòng)滑輪，請(qǐng)你畫(huà)出這個(gè)點(diǎn)的受力示意圖。畫(huà)力的示意圖，我們首先明確研究對(duì)象，這個(gè)點(diǎn)代表的是動(dòng)滑輪和重物?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)筆畫(huà)力的示意圖。F2FFF2F1G

G甲乙丙師：現(xiàn)在請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)分析重物和動(dòng)滑輪的受力情況。生5：重物受到重力G，方向豎直向下，因?yàn)椴豢紤]滑輪重和繩重，所以豎直向下只有物重，滑輪兩側(cè)與繩子有接觸，滑輪兩側(cè)的繩子F和慮所有阻力，所以重物和滑輪受到三個(gè)力作用。師：這位同學(xué)對(duì)物體受力分析很全面，同一條繩子繞過(guò)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪兩側(cè)的繩子都會(huì)產(chǎn)生豎直向上的拉力，兩段繩子都有拉力，共同承擔(dān)物重。當(dāng)勻速直線提升重物時(shí)，請(qǐng)問(wèn)這三個(gè)力大小有怎樣的關(guān)系？生6：因?yàn)閯蛩僦本€，合力為0，G=F+F2F和2彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出這兩個(gè)拉力的大?。貉菔緦?shí)驗(yàn)（視頻3）：兩個(gè)測(cè)力計(jì)的規(guī)格相同，數(shù)分別如下圖:F=3NF=3N師：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：同一條繩子兩端拉力相等F=F2經(jīng)過(guò)科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：不計(jì)繩重和阻力時(shí)，同一條繩拉力處處相等。再結(jié)合G=F+F2G,使用動(dòng)滑輪可以省一3半的力。師：使用動(dòng)滑輪可以省力，那使用定滑輪也能省力嗎？帶著這個(gè)疑問(wèn)我們接下來(lái)理論分析定滑輪。2、使用定滑輪是否也省力？（只理論分析，不測(cè)數(shù)據(jù)）師：按照第一個(gè)圖組裝定滑輪提升重物。F=G,使用定滑輪所需拉力F，如果FG，則省力。師：使用定滑輪勻速直線拉起重物，拉力F是多少呢？為了方便研究，我們先不考慮所有阻力和繩重。師：請(qǐng)同學(xué)們思考，勻速直線提升重物，重物受到哪些力？生7：重物受到重力G和繩對(duì)重物的拉力F師：這兩個(gè)力二力平衡大小相等F=G；繩拉重物，由于力的作用是相互的，重物也會(huì)拉繩，而且這兩個(gè)力也是相等的F=F除了重物由這三條等式，我們可以推導(dǎo)出F=G，和徒手拉起重物是相同大小的力，利用定滑輪提升重物不可以省力，利用動(dòng)滑輪可以省力。3、使用定滑輪有什么好處呢？師：那使用定滑輪提升重物有什么好處呢？

活動(dòng)三：了解定滑生8：老師，不使用機(jī)械，將重物拉上去，我們需要向上拉，使用輪可以改變力的方定滑輪我們可以向下拉，也同樣可以將重物拉上去。師：看來(lái)利用定滑輪可以幫助我們改變力的方向。

向師：動(dòng)滑輪可以省力，定滑輪可以改變力的方向，你有什么辦法，利用滑輪既能省力，又能改變力的方向？活動(dòng)四：了解滑輪組工作特點(diǎn)生9：將定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起。4甲乙?guī)煟喝鐖D乙所示，定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組。（播放繞線動(dòng)畫(huà)）阻力，女孩勻速直線拉起男同學(xué)需要多大拉力？用一個(gè)點(diǎn)代表男孩和動(dòng)滑輪，畫(huà)出這個(gè)點(diǎn)的受力示意圖。生為F=G/2,拉力等于重力的二分之一，是450N。師：同學(xué)們想一想：這個(gè)滑輪組還有其它更省力的繞線嗎？生重繩子的段數(shù)，我覺(jué)得會(huì)更省力。師：很好的想法，我們可以看到動(dòng)滑輪上，只剩下掛鉤可以連線，現(xiàn)在我們嘗試從掛鉤開(kāi)始連線，播放繞線動(dòng)畫(huà)。師：男孩重力900N,不計(jì)滑輪重量、繩重、阻力，利用這個(gè)滑輪組女同學(xué)勻速直線拉起的男同學(xué)，拉力多大？用一個(gè)點(diǎn)代表男孩和動(dòng)滑輪，畫(huà)出這個(gè)點(diǎn)的受力示意圖。生+F=G等于重力的三分之一，900N3300N師:通過(guò)改變繞線，增加了與動(dòng)滑輪相連繩子的段數(shù)，由原來(lái)的2段，變成了3段，拉力變小了。不過(guò)女同學(xué)還是不能單手拉起男同學(xué)，一個(gè)動(dòng)滑輪最多有三段繩子相連，如果需要更省力的滑輪組，該怎么辦呢？生13：增加滑輪的個(gè)數(shù)，來(lái)增加承擔(dān)物重繩子的段數(shù)。師：同學(xué)們很快就能想到這個(gè)辦法，如圖所示播放動(dòng)畫(huà)，此時(shí)用滑輪組提起重物，動(dòng)滑輪上有5段繩子承擔(dān)物重，每段繩子的拉力是物重的五分之一。如果不計(jì)滑輪重量、繩重、阻力，與動(dòng)滑輪相連繩子是n段，就會(huì)有n段繩子共同承擔(dān)物重G，則拉力就等于物重的n分之一，公式寫(xiě)成F=G/n，就可以算出滑輪組的拉力大小。5師：同學(xué)們一開(kāi)始看的視頻，女孩正是利用了多個(gè)動(dòng)滑輪和多個(gè)定滑輪組合而成的滑輪組，這個(gè)滑輪組有很多段繩子共同承擔(dān)男孩的重量，幫助女孩實(shí)現(xiàn)單手拉起男孩。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道使用滑輪可以給我們帶來(lái)如下好處：滑輪類型帶來(lái)的好處定滑輪可以改變力的方向動(dòng)滑輪可以省力F=G/2

課堂總結(jié)滑輪組可以省力F=G/n公式適用條件：忽略阻力和繩重以及滑輪自重。1、（1）如圖M重800N，直接勻速豎直提升M時(shí)需要的拉力F=N。的最大拉力是2圖），請(qǐng)畫(huà)出你選擇的滑輪繞線的示意圖。的拉力是FMMM圖1甲圖2乙課堂練習(xí)2、小華想利用滑輪組勻速豎直提升600N重物，但小華能夠施加的最大拉力是260N。（不考慮阻力、滑輪重和繩子重）3甲圖滑輪繞線是否符合小華的要求？合”或者“不符合”）如果不符合請(qǐng)你在圖3乙圖畫(huà)出符合要求的滑輪繞線。圖3甲乙（2）理論分析：甲圖所需要的拉力是N。乙圖所需要的拉力是N。6在新的情3、如圖4，物體M重100N，現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)物體境中，利M,所用拉力12N。

用定動(dòng)滑輪省