《滑轮》教学设计
《滑轮》教学设计(精选12篇)
《滑轮》教学设计 第1篇
定滑轮和动滑轮教学设计
一、教学内容:定滑轮和动滑轮
二、教学目标(1)、识与技能:
1、认识定滑轮和动滑轮。
2、知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3、会根据要求组装滑轮组。(2、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。(3)、感态度与价值观:
1、关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
2、对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心。
3、具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
4、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。
5、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。
三、教学重难点:
用探究式学习法来认识滑轮的特点,并进一步熟悉用观察和对比的方法来研究问题。
四、教学用具:
滑轮4个、细线、200克钩码10个、弹簧测力计、铁架台、米尺。
五、教学过程:
(一)、复习提问:
1、杠杆可以分为哪几类?它们之间的区别是什么?
2、举两个省力杠杆和等臂杠杆的实例。
(二)、进行新课
1、引入:你们见过吊车吗?吊车是怎样把重物吊起来的呢?(展示吊车吊起重物图片)吊车真是一个大力士。其实,这并不奇怪,若果有必要的工具的话,老师比吊车更厉害呢!(肯定大多数同学说我在说大话)不信是吧,等着瞧
2、教师演示实验:你们说,我用一个钩码能不能把两个钩码吊起来?一个能吊起三个吗?……(老师一边说一边演示)
你们想知道为什么吗?原因就在于用了这个东西——滑轮组(板书)
3、认识定滑轮和动滑轮
出示实验器材:认识滑轮组的构造,那部分是定滑轮,那部分是动滑轮。
4、提出问题:你能利用我手上的滑轮把钩码提起来吗?你怎样设计呢?(1)学生在讨论后举手来讲台上按照自己的想法进行组装,并把设计的方法画到黑板上。在没有教师的讲解和演示的情况下,让学生自己摸索着来按自己设计的图型,利用滑轮完成探究,并把成功的实验有关的数据记录下来,然后进行比较。这样学生在动手的过程中体验到了成功的喜悦,增强了学生的自信心。并让学生自己来进行总结。
(2)学生利用弹簧测力计观察定滑轮、动滑轮拉钩码匀速上升时的示数,和钩码的重力进行对比。
学生在研究动滑轮时会看到弹簧测力计的示数并不刚好是钩码重力的二分之一,这时我启发学生观察在提起钩码的同时把动滑轮也提了起来,从而为引入理想 情况下拉力和实际情况下拉力为什么不同做了很好的铺垫。
(3)学生利用米尺来观察定、动滑轮拉钩码匀速上升时钩码移动的距离和拉力移动距离之间的关系。(4)、认识滑轮组: 提出问题:谁能把这两个滑轮组合起来再把钩码提起来呢?
要求学生到讲台上进行演示,注意观察、记录弹簧测力计的示数,并在黑板上画出绕线方法。
提出问题:两次示数不同的原因是什么?
学生观察、讨论后回答:拉动钩码的绳子段数不同。提出问题:你能数出有几段绳子吊着钩码吗?
学生观察、讨论后进行回答。进一步引导学生总结出数绳子段数的方法是:数绕在动滑轮上和固定在动滑轮上的绳子段数。有几段绳子吊着物体,拉力就是钩码重的几分之一。但是在实际情况中动滑轮的重力不能忽略,所以在实验中得出的拉力并不是钩码重的几分之一,而是稍大于这个值。(5)老师详细分解滑轮组的构造与组合。
5、判断滑轮组的省力情况
在黑板上画出段数分别是2、3、4、5的滑轮组的绕法图,让学生数数是几段绳子吊着物体。
学生观察四个不同的绕法图,找出其中的规律,得出关于绳子绕法的结论:奇动偶定。并且进一步总结出拉力移动距离和物体移动距离之间的关系。
因为在做题的过程中经常要利用这个规律来设计滑轮组并进行相应的计算,所以这部分内容是本节的一个重点,也是一个难点。不能自己直接把规律告诉学生,要给学生独立思考、探索的时间和空间,这样学生才能真正理解和掌握。
六、课堂总结
你们懂得吊车能吊起很重很重的东西的原理了吗?靠什么?——滑轮组
七、课外作业
1、观察生活、生产中有什么地方用到什么样的滑轮、滑轮组。
2、如果你想拉起比你重十倍的东西,你应该怎样设计滑轮组?
《滑轮》教学设计 第2篇
一、较为成功的地方
1、课前准备充分。体现在以下几点:
(1)实验器材准备充分。由于我们学校的科学实验室暂时没有办法使用,于是在课前我就把器材搬到会议室,并根据教学的需求,对器材有所调整,确保实验器材使用的最优化,让学生能人人参与到实验中来。
(2)小组分工明确。在本学期开学第一课中,我就每班的各实验小组进行了分工,一般都是6人一组,1名总负责(即组长),2名操作员,1名记录员,2名观察员,在实验中分工合作,确保实验的正常进行。就本课课前我再次强调了小组的团结协作,在课中每一小组都做得很好,秩序井然,分工明确,实验效率高。
(3)课件准备充分。在课前我认真钻研教材,并上网看了许多示范课,再结合自己的学生情况写好教学设计,根据教学设计做好了内容丰富的课件。本课课件只有几张,但是内容丰富,层次清晰,重点突出,还有微课和介绍生活中定滑轮和动滑轮的应用的视频,极大地激发了学生的学习兴趣,学生的注意力也是比较集中的,课堂效果较好。
2、实验器材管控好。从课前的实验器材的分发、课中实验器材的使用、实验完后器材的收拾,学生的秩序都很好。
3、旧知的复习到位。本课涉及到弹簧测力计的使用,这是旧知。在使用前再次复习很重要,于是我就花费了两三分钟再讲清楚使用的注意事项,加深学生的印象,在实验时能起到事半功倍的效果。
二.不足的方面及改进策略
1、概念的讲解不够清楚。特别是定滑轮的概念,花费的时间太短,一闪而过,学生对于什么是“省力”也理解的不清楚,原因是自己钻研得不够透彻、明白,所以在讲解时也就讲不太清楚了。在以后的教学中,我还需要再深入钻研教材,多看书学习,多问问同行,争取自己理解得透彻,才能讲得清楚。
2、让学生思考、讨论的时间不足。老师一抛出一个问题,就直接叫学生回答,没有给学生思考、讨论的时间,导致学生回答不出问题。例如,在提问:“大家认为省力是和什么情况相比省力呢?”这时我就马上要求学生回答,学生根本还搞不清楚问题,所以只有一两个比较聪明的孩子会说,其余的根本不知道如何回答。以后再碰到类似的情况,我应给学生多一点思考、讨论的时间,让学生交流一下,可能问题就会迎刃而解了。
3、实验设计部分讲的太多。老师讲的太多会导致学生的主体性削弱。像本课探究“动滑轮是否省力”这一实验方案,应该可以让学生自己设计实验(小组讨论,交流补充),老师只要稍作说明即可,不需要铺垫的太多。铺垫太多直接后果就是学生顺理成章地知道了实验如何做的,学生就少了一次自己思考设计探究方案的机会。教师过多地参与设计、提示,从而导致学生的实验失去了探究应有的作用和意义。应该让学生从观察思考,猜测,自己设计实验开始,只有更多地放手让学生去思考去设计去做,才能体现学生的主体地位,也才能真正的培养学生的探究能力。
4、学生汇报实验数据,教师指导不到位。我叫了两组学生上台汇报实验结果,学生都是纵向汇报的,这样动滑轮省力的特点就不明显。在第一个学生汇报时,我就应该及时教他横向汇报进行对比,那样的话,动滑轮省力的特点就一目了然了。再接着第二个学生汇报又更能加深印象,动滑轮的特点就能很好地掌握了。
《滑轮》教学设计 第3篇
《全日制义务教育物理课程标准》对于“简单机械”的要求是:通过实验探究学会使用简单机械改变力的大小和方向。可见, 学生对于简单机械这一重要基础知识的掌握, 不是通过教师的讲授来实现, 而是强调让学生“通过实验探究”而获得的。目的就是使学生通过自主设计实验, 学会运用科学的探究方法, 体验科学探究的过程, 感受“成功”的喜悦, 从而使学生在获取知识的同时科学素养得以提高。
教材中《其他简单机械》由三部分内容:定滑轮、动滑轮的定义, 定滑轮、动滑轮的特点及滑轮组三部分的内容组成, 三部分花一个课时完成, 内容太多, 学生的探究活动无法很好地展开。因此, 本人将教材的内容分为两个课时完成, 此教案设计仅由定滑轮、动滑轮的定义, 定滑轮、动滑轮的特点两部分内容构成。在教案设计中, 本人将定滑轮、动滑轮的定义由直接给出改为由学生自己设计装置而引出, 使学生获得更多的体验。
二、学生分析
1. 学生年龄特点和认知特点
据J.piaget的认知发展阶段理论, 九年级的学生正处在思维的转型期, 是科学思维能力、概念转变能力飞跃发展的时期, 同时学生的自主意识开始增强, 喜欢按自己的意识办事。
2. 学生已掌握的基础知识与技能
通过长期的训练学生已具备初步的设计探究、实际操作、小组合作和分析归纳能力。通过前面杠杆的学习, 学生也了解了对简单机械的研究主要着重在省力的情况, 运动距离的情况等方面。
三、教学目标
1. 知识与技能
(1) 认识定滑轮和动滑轮;
(2) 知道简单机械的一些应用。
2. 过程和方法
(1) 通过观察和实验, 了解定滑轮和动滑轮的结构;
(2) 通过探究, 了解定滑轮和动滑轮的特点。
3. 情感、态度与价值观
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。
四、教学的重点和难点
重点:定滑轮、动滑轮的力学特点。
难点:动滑轮省一半力的条件。
五、教学准备
1. 实验器材
铁架台、滑轮、细绳、钩码、刻度米尺、形形色色的弹簧秤、天平、计时器等。
2. 学生分为4人一组, 共11组, 各组选定1名召集人, 1名记录员
六、教学流程
重议滑轮和滑轮组的教学 第4篇
关键词:定滑轮;动滑轮;滑轮组;杠杆平衡原理;受力平衡;机械效率。
【分类号】G633.7
滑轮和滑轮组是常见的简单机械,在生活和生产中有较多的应用。在教学中,我们应让学生根据物理原理,应用各种方法解决各种滑轮和滑轮组的受力问题。
滑轮和滑轮组得通过绕着的绳子施力,绳子软而能弯曲,其张紧时才产生拉力。同一条绳子拉紧时,绳子中的每一小段都处于张紧状态,拉力都相等。绳子是滑轮和滑轮组的重要附件,它将滑轮和施力物体联系起来。在分析滑轮与滑轮组所受力的作用时,应认识绳子的特征。
分析和解决滑轮和滑轮组的受力问题,通常有三种途径。
第一途径,将滑轮看成是特殊的杠杆,滑轮组看成是组合杠杆。滑轮和滑轮组受力运动会发生转动。转动的滑轮的受力可以通过杠杆平衡的原理进行分析。教材将定滑轮当成是动力臂和阻力臂相等,都等于滑轮半径的等臂杠杆,因而定滑轮不省力也不费力,可以改变用力的方向;动滑轮是动力臂等于滑轮的直径,阻力臂等于滑轮的半径的省力杠杆。对于滑轮组,如何应用杠杆平衡的原理,教材没有涉及。可能是因为问题较复杂。其实,如果我们能启发学生用杠杆平衡原理解决滑轮组的受力问题,对于学生认识物理规律,应用物理规律解决实际问题很有好处。
例如图1所示的常见滑轮组,动滑轮下面挂钩挂着重G的物体,绕滑轮组的绳子一端挂住动滑轮上挂钩,另一端绕过定滑轮施力于动滑轮右边的B点,不计滑轮所受的重力,所施绳端的拉力F多大?
将图1变化一下,动滑轮视为杠杆,如图2所示在动滑轮转动向上运动过程中,可认为与滑轮左侧的绳子相切點A是杠杆的支点,动滑轮下挂钩D所受的阻力等于重物受到的重力G,作用于动滑轮的动力 有两个:一是作用在B点的拉力F,二是作用在上挂钩C点的拉力F,阻力G的阻力臂等于滑轮半径R,动力F的动力臂为直径2R,动力F的动力臂为半径R,根据杠杆平衡的原理,有F×2R+ F×R=GR。绳子的特征是同一条张紧的绳拉力处处相等,故F=F。于是我们可求得F=G/3。这样计算拉力F有点繁琐,但能使学生认识到用杠杆平衡原理能解决滑轮组的受力问题。
第二途径,根据力的平衡解决滑轮和滑轮组的受力问题。如图2所示,分析动滑轮的受力情况:动滑轮下挂钩D受到重物对它的拉力作用,在重物匀速提升时,拉力等于重力G。动滑轮A、B、C三点分别受到三股绳子的拉力作用,这三股绳子是同一条绳子绕在滑轮上,同一条绳子拉力处处相等均为F,所以三股绳子拉住动滑轮的力总共为3F。不计滑轮和绳的自重,向上的力和向下的力平衡,故有3F=G,可算出F=G/3。
用这个方法能简捷找到答案,还可以解决较为复杂的滑轮组的问题。如图3所示的滑轮组,大箱子重G=100N,人重G=500N,不计滑轮和绳的自重,人用多大拉力可使大箱子匀速上升?
将大箱子、人、A轮和B轮一起考虑,整个体系受到向下的总重力G+ G =1500N,共有四股绳子向上拉住这个体系,其中a、b、c三股绳子是同一条绳,拉力相等,记为F1。d段绳子拉力为F2,它与e段属同一条绳子。再考虑B轮处于平衡状态,有2 F1 =F2 的关系,可列方程3F1 +F2= G+ G,将2 F1 =F2代入,可得到F1=( G+ G)/5=300N。人所用的拉力F1小于人受到的重力,人可以将大箱子连同他一起匀速拉上。用力的平衡这条途径能解决较为复杂的滑轮组问题。
第三条途径是通过功计算滑轮和滑轮组的受力。由于额外功 的存在,一般的机械,效率η总小于100%。如果将机械看成是理想机械,额外功为零,效率η=100%.从机械效率的角度分析滑轮和滑轮组的受力,是一条重要的途径。
对于图1所示的滑轮组,若滑轮和绳子的质量可以忽略,又没有摩擦损耗,机械效率为100%,这种情况总功等于有用功。将滑轮组右边的绳端竖直向上拉动,是动滑轮和重物升高h,有用功W用=Gh。使动滑轮升高h,与轮相连的三股绳子都得缩短h,施力的绳端得上升3h高度,所做的总功W总=3Fh。根据W总=W用,有3Fh=Gh,即得F=1/3G,这个结果跟前面两条途径计算的一样。
用计算力做功的方法及研究滑轮和滑轮组,还能解决机械效率η<100%的问题,例如由于滑轮和绳有质量,并不能忽略机械运动时的摩擦力,滑轮组在提起所受重力为G的物体时,效率为η=80%。算一下作用于绳端的拉力该多大?
根据上力的计算,有用功W用=Gh,总功W总=3Fh,由效率公式η=W用/W总=Gh/3Fh=G/3F=80%可算出作用于绳端的拉力大小为F=G/3η=0.42G
三条途径都能解决滑轮和滑轮组的问题。学习物理不仅是为了认识物理世界,更重要的是用学到的物理知识分析和解决实际问题。在滑轮和滑轮组的教学中,不能光让学生记住定滑轮不能省力,但能改变用力方向,动滑轮能省力但不能改变用力方向这样的结论,应让学生学好物理原理,应用物理方法解决实际问题,不仅能解决滑轮和滑轮组的问题,还能解决常见的轮轴、定动滑轮等机械的应用问题。这样有助于培养学生的创新精神。
参考文献
《滑轮》教学设计 第5篇
授课人:向斌
课 时 :1课时
一、教学目标(1)科学概念:
1、认识定滑轮和动滑轮。
2、知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3、会根据要求组装滑轮组。(2)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。(3)情感、态度与价值观:
1、关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。
2、对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心。
3、具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
4、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。
5、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:
教学重点:探究式学习法来认识滑轮的特点。教学难点:设计探究定滑轮是否省力方案。
三、教学过程:
(一)复习引入:
1、杠杆可以分为哪几类?它们特点分别是什么?有哪些例子? 2.轮轴可以分为几类?它们特点分别是什么?有哪些例子?
(二)认识定滑轮和动滑轮
1.引入:升国旗图片,为什么一根绳子就能把我们的旗子升到那么高的地方?
2.概念引入:定滑轮,固定转动而不移动位置的滑轮
3.你们见过吊车吗?吊车是怎样把重物吊起来的呢?(展示吊车吊起重物图片)吊车上面有没有滑轮?(学生一般只知道吊车上的定滑轮)4.吊车上有一个随着我们的重物一起移动的滑轮,我们称之为:动滑轮。
5.出示滑轮,让学生观察滑轮的构造,然后介绍滑轮的定义。
(三)探究定滑轮是否省力
1.使用定滑轮升旗或提起其他重物省不省力?为了弄清使用定滑轮省不省力,我们怎样来研究?
2.小组讨论:怎样设计实验,探究定滑轮是否省力。
3.小组合作实验:探究定滑轮是否省力。并通过数据讨论和发现规律。4,小组汇报。通过数据处理发现定滑轮没有省力的作用。
定滑轮有什么作用呢?当我们向下拉动绳子时,挂有旗子的那部分绳子会怎样运动?这说明定滑轮有什么作用?这有什么好处? 定滑轮具有不省力,改变力的方向的作用(板书)
(四)会移动的滑轮
思考:动滑轮的作用与定滑轮的作用是否相同?你认为会有什么不同?
出示用动滑轮提升重物的图片,让学生观察分析得出使用动滑轮不能改变用力方向。
小组实验:学生通过实验利用弹簧测力计,探究使用动滑轮省不省力。学生利用弹簧测力计观察动滑轮拉钩码匀速上升时的示数,和钩码的重力进行对比。
小组汇报:通过数据处理发现动滑轮没有省力的作用。动滑轮具有省力,不改变力的方向的作用(板书)
(五)课堂小结
动滑轮和定滑轮有什么区别?
四、课外作业
1、观察生活、生产中有什么地方用到什么样的滑轮、滑轮组。
《定滑轮和动滑轮》科学教学反思 第6篇
上完定滑轮和动滑轮教学后为了进一步提高自身的素质,推进素质教育,全面提高教学质量,现在我将会对<<定滑轮和动滑轮>>这一课进行教学反思。
(1)定滑轮和动滑轮教学要强调科学探究的学习方式。
科学探究是一种学习方式,是众多学习方式中的一种,显然不是惟一的学习方式。科学课堂中有效的学习需要整合不一样的学习方法,需要将教学资料、教学目标、教学方法有机地结合起来思考。比如说,科学实验课就要以探究活动为主;科学考察课就要以观察为主;科学阅读讨论课就要以阅读、讨论为主。
(2)定滑轮和动滑轮教学追求由学生的自主探究生成知识。
新课程是强调知识的构成就应是以学生为主的探究活动构成的。但这并不等于所有的知识都要让学生去探究,这根本不现实,因为有些知识受学生阅历,器材,条件,空间等因素的限制,学生根本无法进行探究。
(3)定滑轮和动滑轮教学重视学生探究潜力的培养。
学生科学探究潜力的培养与科学概念的构成是同等重要的,它们相得益彰。在教学活动中,科学概念的构成是依靠探究活动的,且探究活动与具体的科学资料分不开的,学生对探究的理解不会也不可能脱离科学资料而孤立进行的。
(4)定滑轮和动滑轮教学需要借助于一系列的探究材料,关于材料首先要反思的是这些材料是不是围绕课堂上需要探究的问题而准备的,且所带给的材料之间有没有特定的联系,相互作用后能不能体现出有关的科学概念和事物规律——即带给的材料是不是有结构材料。其次,反思材料的出示时间也是相当重要的,因为学生在科学课上对于材料关注往往会影响了整节课的教学效果,所以材料恰到好处的出示会激起学生浓厚的兴趣和探究热情。
(4)探究小组之间的合作提效率。
科学课的学习方式是以小组合作为主,但是大部分小组活动表面看来热闹非凡,却浅显没有深度,这是因为教师只关注了活动的形式,而没有确立明确的目标,且组内分工不清。因此,有关小组活动的设计,在分工明确、目标确定的基础上,首先思考学生思维的深度,再思考活动频率。小组活动是为了让学生更好地体验科学探究的过程,理解科学的本质,绝对不能搞形式主义丢掉了本质。
定滑轮和动滑轮的教学反思 第7篇
本课将研究“滑轮”这一新的简单机械,通过教学,认识什么是定滑、什么是动滑轮,研究定滑轮、动滑轮工作时是否改变用力的方向、是否省力两个特征。
此课教学,理应让学生分组动手操作,但由于实验器材的不足,我通过演示实验,学生观察的形式进行。重点突出学生的自主性,比如给学生充足的时间讨论“设计研究定滑轮是否能省力的实验方案”及“设计研究动滑轮是否能省力的实验方案”,通过学生的回答,做出正确的引导,最终选择合适的实验方案进行演示,指导学生做好实验记录,通过分析实验数据,得出实验结论。
教学最后一个思考“我们在什么情况下使用定滑轮,在什么情况下使用动滑轮?”即是对本课教学的总结,也是为下节课做的铺垫,另外也增加了学生课后自主观察的问题“生活中哪些地方使用到定滑轮和动滑轮?”使学生对定滑轮和动滑轮有进一步的认识,从而增加学生观察周围生活的兴趣。
《定滑轮和动滑轮》的教学反思 第8篇
一、教具准备
视频资料:吊车吊运重物的情境 (老师出示图片) 等;
器材:铁架台、细线、钩码、弹簧测力计、定滑轮和动滑轮等。
二、教学过程
(一) 定滑轮
1.认识定滑轮。
(1) 课前提示:
让学生回忆每周一升旗时, 国旗在旗手作用下的上升情况 (让一学生模拟升旗情景) 。
(2) 课堂提出问题:
我们想想, 学校每周一升旗时, 为什么旗手向下拉绳子, 国旗就升上去了?
(3) 学生讨论:
研究旗杆顶部的轮子——定滑轮
当旗手向下拉动绳子时, 国旗是怎样运动的?让学生分析, 向下拉动绳子, 为什么国旗会向上运动?相互讨论, 提出猜想。
(4) 讨论归纳, 得出概念:
轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。
2.探究定滑轮能不能省力?定滑轮的作用是什么?
(1) 指导学生分组实验。
组装一个定滑轮来做这个实验: (用铁架台做支架安装一个定滑轮, 把一根绳子放到定滑轮上, 在绳子的两端任意挂上一些钩码和弹簧测力计, 匀速向下拉动弹簧测力计。) 把实验数据填在表一中。
(2) 学生分析实验结果, 归纳结论:
使用定滑轮不省力, 但能改变动力的方向。
(3) 利用杠杆平衡条件分析结论。
引导学生思考:如果把滑轮看成是一种杠杆, 你能找到它的支点, 阻力、动力的作用点和它们的力臂吗?
学生画图, 找出支点O, 动力F1、阻力F2, 动力臂L1、阻力臂L2, 代入杠杆平衡条件:F1L1=F2L2, 得出F1=F2。
(二) 动滑轮
1.认识动滑轮
(1) 出示图片:
吊车吊运重物的情境图片。
(2) 学生讨论:
让学生提出各种猜想并充分讨论,
猜想:使用动滑轮, 当重物上下移动时, 动滑轮可能会怎样运动?
2.指导学生分组实验。
实验:组装一个动滑轮 (用铁架台做支架, 安装一个动滑轮, 把一根绳子放到动滑轮上, 在轮子的轴线的钩上挂一些钩码和弹簧测力计, 向上匀速拉动测力计, 读出弹簧测力计上的示数, 把实验数据填在表二中。)
(1) 验证得出动滑轮的概念:轴的位置不断移动的滑轮, 叫动滑轮。
(2) 动滑轮有什么作用?学生分析实验结果, 归纳结论。
使用动滑轮可以省力, 但不能改变力的方向。
(3) 利用杠杆平衡条件分析结论。
引导学生思考:如果把滑轮看成是一种杠杆, 你能找到它的支点, 阻力、动力的作用点和它们的力臂吗?
学生画图, 分别找出支点O, 动力F1、阻力F2,
动力臂L1、阻力臂L2, 代入杠杆平衡条件:F1L1=F2L2, 得出F1=F2/2。
三、教学反思
从教学设计上看, 本人立足于教改的思路和方法, 在教学效果上有以下不成熟的感悟。
1.有人说“学起于思, 思源于疑。”学生往往有了疑问才会产生探索的兴趣, 有了兴趣才会去进一步思考问题, 才能有所发现, 有所创造。如, 本人在新课引入时让学生回忆升旗的情景, 利用学生自身的模拟实验激发学生的学习兴趣, “兴趣是最好的老师”。学生主动的学习已给本节课奠定了成功的基石。
2.教学环节与指导方法是完成任务的关键。在设计定滑轮是否省力这个问题时, 学生明白这个实验属于对比实验, 但是大部分学生并不知道这个实验应该与什么进行对比, 因此, 需要教师提示。既然看是否省力, 就应该用测力计来进行测量, 学生提到了这一点, 给予了高度的评价。但是测力计往往存在误差, 为了将问题简单化, 本人在做定滑轮实验时, 又将测力计换成钩码, 效果十分明显。
3.要从学生已有的生活经验引入问题。教学要以学生积极参与为主, 突出实验探究, 有利于学生理解和掌握这部分知识, 并能在探究活动中体验物理就在我们身边, 就在我们的生活中, 身边的现象充满着物理知识, 拉近学生与物理的距离。在我们的日常生活、自然界充满着普遍的物理学现象, 让学生体会到我们生活无时不在物理世界里。物理教学, 应根据教学内容, 尽可能把学生带出课堂, 开发社会活动课, 让他们观察生产生活的实际, 有所感悟, 增加感性认识;在这基础上, 回到课堂的实验验证和探究中, 把感性认识提升为理性认识。
4.培养学生的实验操作能力, 体现物理规律是科学的客观存在的。从定滑轮的实验, 可以直观地看出定滑轮不能省力, 但是能够改变力的方向;从动滑轮实验知道, 使用动滑轮能省力, 却没有改变力的方向。另外注意强调两个问题, 一是拉动弹簧测力计要匀速地拉, 二是动滑轮绳子自由端要竖直地往上拉, 这对研究它们的机械效率是有实用价值的。
《滑轮》教学设计 第9篇
一、教学目标
1. 知识与技能
(1)能识别定滑轮和动滑轮.
(2)认识定滑轮和动滑轮的特点,知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用.
(3)会安装滑轮组,并能根据安装情况分析施加的拉力大小与重物的关系.
2. 过程与方法
通过自行设计实验方案来研究定滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用.
3. 情感、态度与价值观
(1)意识到定滑轮和动滑轮的不同作用,发展探究简单机械的兴趣.
(2)联系滑轮在日常生活中的应用,对学生进行情感教育.
二、重点与难点
重点:研究定滑轮和动滑轮的特点.
难点:安装滑轮组.
三、教具
滑轮、细线、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度尺.
四、教学过程
1.复习提问
(1)杠杆可以分为哪几类?它们之间的区别是什么?
(2)举两个省力杠杆和等臂杠杆的实例.
2.新课讲授
(1)引言
观察教材图12.2-1,大人利用滑轮将重物吊到二楼,大人让孩子帮忙,却把孩子吊了上去.你能解释其中的道理吗?
(2)阅读教材
了解定滑轮和动滑轮在生活中的应用,了解什么是定滑轮、什么是动滑轮.
定滑轮:在提升重物时,它的轴始终固定在支架上不动的滑轮.
2015年9月3日上午,以中共中央、全国人大常委会、国务院、全国政协、中央军委名义在北京天安门广场举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会,习近平总书记出席并作重要讲话.在五星红旗冉冉升起的那一刻,在场的每一个中国人心中都充满自豪感和使命感.旗杆上安装的滑轮就是定滑轮.
动滑轮:在提升重物时,随着重物一起上升(或下降)的滑轮.
(3)实验:《研究定滑轮和动滑轮的特点》
物理是一门以观察和实验为基础的学科,通过动手实验,探究知识.
如图12.2-3,学生分组实验,研究定滑轮和动滑轮在提升钩码时的省力情况,总结规律.
定滑轮的实质是等臂杠杆,它的优点是可以改变力的方向.
动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,它的优点是可以省力.
例1: 已知物体和动滑轮总重为860N,要用不大于200N的力将物体匀速提起,问:动滑轮和重物需要几段绳子承担?(不考虑绳重和摩擦)
分析:在不考虑绳重和摩擦的条件下,求绳子段数的题型分为两类:①如果不考虑动滑轮的重力,有n =G物/ F;②如果考虑动滑轮的重力,有n =(G动+G物)/ F.对于n的结果中小数点后面出现尾数,无论是否小于5,一律向前进1,因为绳子的段数应该是整数.
n =(G动+G物)/ F=860N/200N=4.3≈5
即需要5段绳子承担,此时施加的动力实际为F=860N/5=172N .
(4)滑轮组
把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组(如图12.2-4).出示实验器材,认识滑轮组的构造,哪部分是定滑輪,哪部分是动滑轮.学生动手组装滑轮组,根据安装情况分析施加的拉力大小与重物的关系.
①判断省力情况:忽略动滑轮重、绳重和摩擦,动滑轮由几段绳承担(包括系在动滑轮挂钩上的那段绳),所用的拉力就是物重的几分之一.
如右图:
②绳的绕法:绳子的段数n为奇数时,绕线时从动滑轮挂钩开始绕线;当n为偶数时,绕线时从定滑轮挂钩开始绕线.概括为:奇动、偶定.
(5)阅读材料:《科学世界》轮轴和斜面
①轮轴:由轮和轴组成、能绕共同轴线旋转的简单机械,叫做轮轴.轮轴的实质是能连续转动的杠杆.
例如:球形门把手、方向盘、水龙头、辘轳、扳手、钥匙、手摇铅笔刀、绞盘、石磨、手摇卷扬机、收音机的旋钮.
②斜面:与水平方向有不为零的夹角的平面叫做斜面.
例如:盘山路、金字塔、楼梯.
电梯事故——安全教育
2015年7月26日上午,湖北荆州市一百货公司手扶电梯发生事故.电梯与楼面连接的迎宾踏板松动,导致一名抱着幼儿的女士被卷入电梯内不幸遇难.女子在遇险一刹那,奋力将3岁的儿子托举送出得以生还,自己却在8秒内被电梯吞没.为避免此类事故发生,除了对电梯进行定期检修外,有关电梯急停方式的知识普及,也同样重要.在电梯两端,都有红色的电梯急停按钮.在自动扶梯出现故障或异常情况时,可及时按下该按钮使自动扶梯停止运行.
3.课堂小结:请一名学生总结,其他学生补充.
4.课堂测试:见投影.
5.布置作业:教材第84页第1题、第4题.
6.板书设计:略.
五、设计思考
在新一轮的课程改革中,各种创新的教学模式如雨后春笋般层出不穷.有全新的模式,也有新旧结合模式.有的模式重视理论导学,有的模式重视实验探究,有的模式融合教育信息化.殊途同归,终极目标都是让学生获得物理基础知识和基本技能,初步了解物理学的发展历程,经历物理规律的探究过程,感受、认识和运用物理学的基本思想和基本方法,使学生养成良好的学习习惯和科学态度,逐步形成正确的世界观、人生观和价值观.
本节课从感知、识别、探究、交流、分析、归纳、应用等方面设计各个教学环节.
(一)知识的连贯性
课前复习提问的问题是上一节内容,既起到了复习巩固的作用,又可以考查学生的掌握情况,这就很好地为本节课做了铺垫,避免了因固有知识的缺失造成的理解困难.
(二)开场的趣味性
新课导入时利用了教材的图片,既以教材为根本,又有趣味性,加之教师幽默的语言,学生被深深地吸引.使学生对新课的内容已经有了充分的思考,激发了学生的求知欲.
(三)实验的探究性
本节课由实验探究规律,深入浅出,印象深刻.学生对于自己归纳出的结论,记忆犹新,运用自如.实验操作简单,易于得出正确的结论,也增强了学生的自信心和成就感.以实验探求新知,必能引导学生对实验过程进行深入思考,提高动手实验能力、分析解决问题的能力.
(四)选题的典型性
在总结出定滑轮和动滑轮的特点之后,用精选的例题巩固新知识,题型贴近中考.对于一个知识点多题强化,对于一道题训练一题多解.
(五)讲解的实效性
实验以学生为主体,同时教师要予以适当的指导。实验前演示幻灯片,将实验的注意事项标注其中,使教师的整体指导有效.使学生更加明确实验的重点,做到有的放矢.
(六)作业的延展性
布置学生课外观看微课视频,巩固本节课的知识点,引导学生继续关注对简单机械的探索.课内打基础,课外下功夫.
(七)难点的简化性
1. 蕴含高中知识
教材的漫画中人在上升时,未必匀速上升,可能是加速上升,加速运动是高中具体学习的知识;另外,提升动滑轮时,要“匀速竖直向上”提,如果不这样提,会导致弹簧测力计的示数F>G/2.
2. 确定支点位置
《滑轮》教学设计 第10篇
教师:赵方印
【教学目标】
科学概念:知道定滑轮固定在一个地方,不能随着物体的移动而移动。知道动滑轮不固定,可以随着重物的移动而移动。了解定滑轮和动滑轮的作用不相同。
过程与方法:通过自行设计实验方案来研究定滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用。
【教学重点】认识滑轮的工作原理。【教学难点】通过实验来认识其工作原理。
【教学准备】铁架台、滑轮、钩码、线、测力计、实验计划表 【教学过程】
一、激趣导入新课
1、播放学校早晨升国旗的过程,并提问:“升旗的时候,我们的队员是往下拉绳子,为什么国旗就往上升上去了呢?”(学生回答:因为旗杆顶部有一个轮子)
2、概念引入:像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮
二、探究定滑轮的作用 1通过实验来证明定滑轮不省力
提出疑问:既然定滑轮不省力为啥人们还有定滑轮为我们工作呢 大胆猜想:定滑轮虽然不省力,是不是它还有别的作用呢,2.通过升旗仪式,我们可以看出,有了定滑轮我们就可以轻松的向下拉动绳子,红旗就会向上升起,这说明定滑轮可以改变我们有力的方向,这也可以大大方便了我们的工作。总结:定滑轮 不省力,但可以改变力的方向
三、探究动滑轮的作用
有的同学会问,固定不动的滑轮叫定滑轮,那是不是有会移动的滑轮呢?
同学们想法很好,生活和生产中真的有会移动的滑轮,那叫动滑轮 概念:动滑轮就是可以随物体一起一移动的滑轮 那么动滑轮有什么作用呢
1在提升重物时,我们需要向什么方向用力?这说明定滑轮能否改变用力方向?
动滑轮不能改变力的方向
2用测力计研究动滑轮是否具有省力作用 动滑轮可以省力
总结:动滑轮 虽然不能改变力的方向,但可以省力
四、滑轮组
我们在生产生活中,人们既想省力又想改变力的方向,那么人们就把动滑轮和定滑轮巧妙的结合在一起,就组成了滑轮组。滑轮组既有动滑轮的优点也有定滑轮的优点,也就是滑轮组既可以改变力的方向也可以省力。大大方便了我们的生产和生活,给人们带来了极大的好处
滑轮教学设计 第11篇
教学目标
1.知识与技能:
使学生借助已有知识:理解滑轮的原理,知道滑轮的作用。2.过程与方法: 由问题的提出、猜测、经过实验探究,使学生亲身经历物理问题的研究过程。3.情感、态度与价值观:
体验科学探究的乐趣,学习科学的探究方法,从而领悟科学的思想和精神,培养抽象思维和论证问题的能力。通过对实验数据的收集,培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
教学重点
定滑轮、动滑轮的作用。教学方法
采用实验探究、讨论归纳的方法。
实验仪器:定滑轮、动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计 教学过程
一、复习提问
1.杠杆有哪三种?各有什么特点?举例说明。
2.剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆? 学生回答。教师出示实物并进行演示,并画出这两个杠杆的示意图。要求学生正确画出它们的力臂,讲清道理,说明结论。
剪铁用剪刀和镊子两杠杆示意图如图所示 画出力臂。
二、新课引入
教师先举一个滑轮的实例,再要求学生举滑轮的例子,根据使用时滑轮的不同情况进行分类(即按定滑轮和动滑轮分类)。学生举例。
提问它们的特点是什么,由此给出定义:滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮,使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。
1.定滑轮
观察定滑轮。定滑轮工作时,它的轴固定不动。举例:如旗杆顶部的装置为定滑轮。(2)提问:使用定滑轮有什么特点?
观察定滑轮工作的状态,轴是固定不动的。演示实验:
①称量钩码的重力;
②演示如图所示的实验,匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是G=F。使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,达到操作方便的目的。
观察实验:
学生通过教师的演示得出使用定滑轮可以改变力的作用方向,定滑轮不能省力。提问:使用定滑轮不能省力,那么能否省距离?能否省功? 学生思考
按照下图进行演示。使学生清楚地看到:“动力作用点移动的距离s与物体上升高度h相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。”由此得出使用定滑轮不能省功。
观察实验,得出结论:
①动力作用点移动的距离s与物体上升高度h相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。
②由W=Fs得出W与提升物体所需的功Gh相等,使用定滑轮不能省功。2.动滑轮
(1)教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析,此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点?
教师在学生讨论后小结:动滑轮工作时,轴和重物一起移动。另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
(2)提问:使用动滑轮有什么好处?动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样? 学生讨论。
(3)组织学生实验,按课本实验探究,参照下图进行实验。
由于研究定滑轮时教师已演示过实验,学生可以自己设计出实验步骤。
说明:重物用2个钩码表示,有利于分析数据。用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
学生实验,教师巡回指导。
实验:两人一组,自行设计实验步骤及表格记录数据。按左图所示进行实验。
观测弹簧测力计的示数F1和F2及钩码升高的高度H和手拉弹簧测力计拉起的高度s。学生实验完毕后,教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中,分析学生数据。
(4)总结:
使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。动力作用点移动的距离s是物体上升高度H的2倍。使用动滑轮不能省功。通过数据分析得出:
⑴使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。⑵动力作用点移动的距离s是物体上升高度H的2倍。而使用动滑轮虽不能改变力的方向,但可以省一半力。使用动滑轮不能省功。
三、课堂小结
认识定滑轮、动滑轮。
四、课堂练习
课后“动手动脑学物理”的练习
《滑轮》教学设计 第12篇
课标要求分析:
《滑轮》一课是青岛版科学教材五年级下册中第五单元《生活中的机械》中的第3课,这个课题在整个课程体系中隶属于“物质世界”部分的“运动与力”,课程标准中对“运动与力”部分的具体要求为:使学生了解位置与运动的概念,知道力与运动变化的关系,了解常见的简单机械:斜面、杠杆、滑轮、齿轮等。课标中指出:物质世界这部分所涉及的许多知识与技能都是现代科学和现代技术的基础,在这一部分应该充分体现出其与技术的关系。
课程标准中从三个角度对本课做了具体要求:
1.能从“这是什么”“为什么会这样”等角度对周围事物提出问题;能应用已有知识和经验对所观察的现象做假设性解释;能用简单器材做简单的观察实验;能利用简单表格整理有关数据,对现象作合理的解释;能将自己得出的结果与已有的科学结论作比较;知道对探究结果提出疑问是科学探究的一部分,了解合理怀疑是科学进步的动力;能用擅长的方式如语言、文字等表述研究的过程和结果;能对研究过程和结果进行评议,并与他人交换意见。
2.尊重证据;愿意合作交流;在与他人合作学习和探究活动中,主动提供最积极的资料和想法,分享他人的智慧,体验合作的愉快;知道科学是不断发展的;善于用学到的知识的改善生活,关心日常生活中的新产品、新事物;意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。
3.知道利用机械可以提高工作效率,了解滑轮等简单机械的使用方法。教材分析:
《滑轮》是青岛版科学教材五年级下册中简单机械单元中的内容。在前几册的学习中,学生零散的认识了各种“常见的力”,在此基础上,本单元集中探究有关简单机械方面的科学知识,使学生对物质世界中的“运动和力”有一个完整的认识,体验并意识到物质运动与力之间的相互关系。本单元选取的内容充分体现了生活与技术的关系,向学生提供了充分的科学探究机会。通过本单元的学习,学生不仅能够获取机械方面的科学知识,了解科学发展的历史,而且可以体验到学习科学的乐趣,增长科学探究能力。在情感态度价值观方面,可以保持与发展学生想要了解世界、喜欢尝试新的经验、乐于探究与发现周围事物奥秘的欲望,让学生意识到科学技术对人类社会的发展的巨大的促进作用,从而引发学生利用科学提高生活质量的意识。
本单元课与课之间以“生活中的机械”为主线连为一体。从简单机械与生活入手,让学生根据生活中的经验自行探究其中的规律,认识到利用简单机械可以提高和工作效率,了解这些原理在生活中的广泛应用,进而尝试用所学到的科学原理解决生活中的一些问题,最终体现科学与技术、社会的关系以及来源于生活又服务于生活的课程设计理念。本课作为本单元的第三课内容,承接了第二课《杠杆》中的“杠杆原理”知识,用以解释“为什么定滑轮不省力、动滑轮省力”的科学探究结论:定滑轮实质是一个等臂杠杆,所以不省力,而动滑轮是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆,从这个意义来看,本课可以作为《杠杆》一课的拓展延伸。但“滑轮”又具有自己的特点,广泛的应用于各种起重设备中,吊车就是利用滑轮来提起重物的。我国古代很早就有使用滑轮的记载。本课通过研究滑轮的作用,指导学生认识、探究有关滑轮的科学规律,从而激发学生进行科学探究的兴趣。
作为具有自身特点的一种简单机械,《滑轮》一课安排了一个大的探究活动,有两个内容:认识滑轮,组装滑轮、研究滑轮作用,目的在于让学生经历科学探究的一般过程,从中发现问题,提出问题,并通过实验解决问题,建构起对滑轮这一简单机械的认识,从而激发学生进行科学探究的兴趣。
本课在呈现课程内容的形式上采用图文结合的形式,分为四部分,各有明确的指向性。首先是给出了少先队员进行升旗仪式的压题照片,并配有旗杆顶部应用滑轮的放大特写图,又给出了本课探究活动的指向:“国旗是同学什么装置升到旗杆顶部的呢?让我们准备材料来研究吧。”紧接着用图示的方式提示了典型的材料:滑轮、细绳、钩码、测力计„„,提示师生要注意准备有关的探究材料。然后通过图片展示了两种使用滑轮的方法,并配以文字介绍:定滑轮和动滑轮。第三部分是组装滑轮、研究滑轮的作用,通过图片提示研究的方法,并配以文字引导学生在研究中去发现。最后是滑轮的应用,出示了滑轮在塔吊中的应用,以引导学生去发现生活中其他地方对滑轮的应用。
本课的教学重点难点:在探究中发现滑轮的作用是教学重点,又是难点,操作中的灵活性与准确性也是学生探究中的一个难点。这是一节典型的实验探究课。课时安排:1课时。学情分析:
一、学生探究滑轮的经验基础
在生活中,机械无处不在,学生在生活中积累了大量的感性经验,只是对此熟视无睹,缺乏理性思考,如五年级中有学生担任过升旗手,但国旗杆的顶端的滑轮装置并没有多少学生注意观察过,家庭生活中的窗帘、晾衣架等都是应用滑轮的例子,但学生缺乏观察与思考,而滑轮应用比较多的起重设备又离学生比较远,所以学生对滑轮最直接的认识还停留在“这是一个轮子” 的层面上,而且容易把滑轮与齿轮混淆,这是学生探究滑轮的经验基础。
二、学生知识积累及探究能力分析
在本单元前两课的探究中学生既积累了简单机械斜面和杠杆的相关知识,知道了利用斜面和杠杆可以提高工作效率,又积累了动手操作的能力。在《斜面》一课中,学生在探究过程中,能用简单器材做了斜面省力的观察实验,并用测力计等简单测量工具对在不同斜面上拉动小车等物体所用力的大小进行定量观察,采集数据,并做定量试验记录,能用简单表格整理有关数据、解读数据,对现象作出合理的解释,能用自己擅长的方式表述研究过程和结果,能对研究过程和结果进行评议等。在《杠杆》一课中,学生善于对周围事物提出问题,并能通过动手操作寻找证据进行解释,能设计控制变量的探究实验,会涉及简单的实验记录,并运用器材及、整理、分析和解读数据。以上这些都为《滑轮》一课探究活动顺利进行做好了充分的准备与铺垫。
三、学生科学情感态度方面的发展
在科学情感的发展上学生尝试到了探究的乐趣,敢于大胆想象、推测,愿意合作交流,意识到合作交流的重要性认识到科学是不断发展的,关心日常生活中的科技新产品、新事物,乐于用学到的科学知识改善生活。在科学态度方面,知道了数据在探究中的重要性,认识到科学探究要尊重证据,这是学生科学素养的基础。
四、学生课前学习准备
在测量工具的使用上,四年级下册已经初步对测力计的正确使用方法有所掌握,在本单元的《斜面》一课中也已经再次巩固了正确使用测力计的方法;另外就是需要做生活经验方面的积累,可以要求学生在父母陪伴下到校外进行考察,注意观察:建筑工地上的提升架是怎样把重物运到高楼上去的?汽车修理工是怎样用支架把汽车的大梁、引擎等笨重东西轻松吊上吊下的?这些设备中运用了怎样的机械?只有孩子们课前做了认真细致的观察,才能激发起强烈的探索欲望。这项活动的进行,一定提醒学生在家长陪同下,注意安全。教学目标:
本课的教学目标从如下三个维度确立为:
1.知识目标:知道滑轮的特点,了解定滑轮、动滑轮的作用;初步认识滑轮组。2.过程目标:利用材料组装滑轮,并进行实验;会利用简单的实验记录表客观真实的进行记录,并运用其采集、整理、分析和解读数据,建构科学的结论。
3.情感目标:体会到科学技术与社会、生活密切联系;科学结论的得出以事实为根据,体验合作交流的乐趣。评价设计:
1.本节课,我们认识了一种简单机械,它是()。
2.不随重物上下移动的滑轮叫做(),它可以改变()的方向; 随重物上下移动的滑轮叫做(),它能()。
如果站在楼顶,我们可以借助()滑轮把重物运到楼顶,如果站在楼下,可以借助()滑轮把重物运上楼顶。
3.左图是()装置,能起到既()又能()的作用。
4.你用什么方法证明了动滑轮省力?用你喜欢的方式描述。5.生活中还有哪些地方利用了滑轮,起到了什么作用? 教学准备:
学生小组材料:测力计、钩码、铁架台、滑轮、细绳 教师:演示材料一组、相关课件 教学过程:
一、创设情境,提出问题 1.播放升旗和晾衣架视频 学生观看并谈发现。(都有一个轮子样的装置)
提出:这是什么装置?使用这样的装置有什么好处呢?这种装置的组成?„„ 师:我们带着这些问题开始今天的探究之旅。
【设计意图:从孩子熟悉的生活现象入手,引导孩子学会发现问题,并引发思考】 2.出示材料(支架、滑轮、绳、细绳、钩码、测力计等)
学生了解材料并介绍测力计的使用方法,用正确测量方法测桌上的钩码。【设计意图:了解学生使用测力计的情况。点拨测力计的正确使用方法。】 学生指出不认识的材料——滑轮,观察这个不认识的材料,它是什么样子的?有什么特点?
师点拨:这是一个简单机械——滑轮。
【设计意图:利用学生对不认识的事物总是有强烈好奇心的特点,引导学生认识滑轮,了解滑轮的结构特点。】
【评价点:学生课堂的状态以及问题提出的价值性,能从“这是什么”“为什么这样”等角度提出问题,以此了解学生对研究的主题感兴趣程度。】
二、活动推进,自主探究
(一)初步认识滑轮
1.引导:刚才大家测钩码重力时,将钩码提了起来。也就是说,提起一个钩码可以这样直接提起(在黑板上随机板书画图),你能借助滑轮这一简单机械提起桌上的钩码吗?你能想出几种方法? 小组合作探究。
【设计意图:在满足了学生“认识”的欲望之后,提出“能不能用上滑轮把这个钩码提起来?你能想出几种办法?”两个问题来满足学生“使用”的欲望。定滑轮组装相对简单,但动滑轮组装则要困难一些,用“你能想出几种办法”来诱导学生换一种思维来思考,更便于学生主动思考定滑轮以外的方法。】 2.全班交流。前台展示两种不同的方法,随即板书画图。引导:观察这两种方法,滑轮的使用有什么不同?
(要点:一个固定在支架上不能移动,另一个与钩码一起移动。)
引导:为了方便,大家给这两种不同用法的滑轮起个名字。在学生命名的基础上引导出定滑轮、动滑轮。出示生活中滑轮应用的图片,学生观察并指出使用的哪种滑轮。
【设计意图:学生自己组装后,进一步观察,了解使用方法,对滑轮的认识更进一步。】
(二)深入探究滑轮
1.提起一个重物,你认为使用定滑轮好还是使用动滑轮好? 学生谈自己的看法
【设计意图:学生辩论的同时,将两种滑轮的不同特点辨别清楚,同时就动滑轮、定滑轮费力还是省力产生分歧。】
2.引导:大家提出了值得研究的问题,动滑轮费力?是呀,提起一个钩码用0.5N的力,再加上一个滑轮,更重了。动滑轮省力?也有道理,因为有两根绳子吊着,我们只用一半的力即可。定滑轮到底是省力还是费力呢?谁说的对呢?想个办法来证明自己的观点。
【设计意图:让学生自己提出用测力计测一测的方法,并且分别与直接提起测得的数据进行比较。】
点拨:“那让我们测测看看,事实胜于雄辩。”指一名学生测,汇报数据,并进行比较,发现问题:为什么一个钩码加上一个滑轮会比提起一个钩码用力还小了呢? 师出示实验提示
小组实验操作,收集更多数据。
【设计意图:让学生测的目的是引发学生的认知冲突,为什么一个钩码加上一个滑轮会比提起一个钩码用力还小了呢?再加引导,使学生明确为避免结论的偶然性需要收集更多的数据。】
【评价点:观察学生的思维发展变化,能否逐层深入的思考问题。学生观察事物能否把握要点。小组分工合作,任务明确,活动有序,会利用简单的实验记录表进行采集、整理数据。】
三、点拨互动,建构结论
1、分析数据,得出结论。
看到我们得出的结论你想说点什么或又产生了什么新问题?
学生可能想到:猜测有时是不准确的;定滑轮、动滑轮各有利弊;为什么动滑轮反而省力呢?„„ 师提出课下大家可以试着用杠杆原理解释一下:为什么动滑轮省力、定滑轮不省力。【设计意图:在探究中引发学生新的思考,意识到科学利于改善生活,提供方便。】 2.看来我们真的无法回答用它们提起重物,谁更好的问题了。如果我既想省力又能方便怎么办?
学生思考提出把定滑轮和动滑轮组合。师引出滑轮组。观看滑轮组应用视频。
课下小组合作组装滑轮组,并研究起作用。
【评价点:分析和解读数据,科学结论的建构以事实为根据,并能进一步思考改进机械,更好的服务于生活。体验合作交流的乐趣。】
四、联系生活,拓展应用
1、在旗杆上、晾衣架上使用滑轮有什么好处呢?
学生结合所学,谈认识,并说出生活中见过的滑轮及其发挥的作用。师课件补充。
2、课下设计一个小小起重机。
【设计意图:巩固认识,解决课初的问题,科学回归生活、服务于生活。】 结束语:通过这节课我们认识了滑轮这种简单机械。生活中还有很多其他的机械,希望同学们继续观察研究生活中的各种机械,来改进机械工具,使机械工具更好的发挥它们的作用,更好的服务于我们的生活,提高我们的生活质量。【评价点:有兴趣继续研究相关问题,并能运用所学解决问题。】 教学反思
本节课的设计,我坚持启发式、探究式、参与式教学,注重现代教育技术在实际教学中的运用,力图让学生从经验走向理性,从生活走向科学,再从科学回归生活,让学生学会用科学的眼光和方法解读自己熟悉的生活,用探究的过程建构科学的认识。所以本节课安排了一个大的探究活动,有两个内容,一,认识滑轮,二,组装滑轮,研究滑轮作用,目的在于让学生经历科学探究的一般过程,从中发现问题,提出问题,并通过实验解决问题,建构起对滑轮这一简单机械的认识。
带着自己觉得还算不错的教学设计,把材料准备齐全,我开始了对本节课的第一次上课,但在课堂中却出现了意想不到的情况。我们都知道定滑轮的特点是不省力也不费力,但能改变用力的方向,这些特点是应该从实验中探究得到的,但在实际的实验中,绳自由端的拉力却小于钩码的重力,给学生造成了定滑轮也省一点力的假象,无法得出“定滑轮不省力”的结论,当时我以实验中有误差来及时的“引导”了学生,勉强的使学生接受了“定滑轮不省力” 的结论。课后请教其他老师也没有得到满意的答案,我开始思考问题到底出在哪里,自己作出了几种假设:摩擦力的影响、测力计倒置使用的原因、测力计内弹簧老化、测力计种类影响等等。但在反复实验中,发现使用平板测力计和圆筒测力计都会出现这种情况,排除了这方面的原因。从杠杆原理来解释:定滑轮不省力是因为它实质是一个等臂杠杆,而动滑轮是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以动滑轮费力,由此也排除了摩擦力影响的因素。最终,把问题集中到了测力计倒置的使用,于是我开始上网查阅,发现这个问题是很多科学老师都遇到过的疑惑,其中一篇文章介绍到:这是因为弹簧测力计是反方向拉绳子自由端的,实验者也是反方向读数的。不排除实验者读数不准确、绳子与滑轮间有摩擦等因素的影响。但最根本的原因在于弹簧测力计是反方向测力的,以挂钩与绳子自由端的接触点为研究对象会发现,弹簧测力计的拉力应该等于钩码总重力减去挂钩和弹簧的重力。看了这个解释,感觉有些道理,可还是有些疑惑。于是,抱着试试看的想法,我增多实验砝码的个数,从原来的1个变为2个、3个、4个、5个„„实验中,我惊奇的发现越增大钩码的总重力,绳自由端的拉力越接近于钩码重力。当挂到3个以上的钩码后,绳自由端的拉力就基本等于钩码重了。由此得出探究实验中要尽量多挂些钩码,而且要让装置平衡,当然,被测钩码重力不能超过测力计的最大量程——5牛。得到这个结果,我惊喜不已,以后再上这节课就有底气了。我对此的解释是:挂钩和弹簧的重力是不变的,经测量大约是0.1牛顿。当钩码的总重力较小时,挂钩和弹簧的重力会对实验产生较大的影响;当钩码的总重力较大时,挂钩和弹簧的重力几乎对实验没有影响。这就是为什么有时实验时会得出定滑轮有时会省一点力的错误结论。(但这个解释还有待于和其他专家、老师进一步探讨交流,才能确定其准确性)
试课中的这个小插曲,我意识到了: 课前对材料的检查及实验操作中可能发生情况的预测是课堂中引导学生探究活动成功的必要前提,也是对科学教师专业素质的考验。定滑轮的特点教学看似简单,操作起来却出现了意想不到的特殊情况,这就要求教师不能照本宣科,要亲自动手实验,遇到微小变化千万不能轻易放过,认真分析,抓住主要因素,忽略次要因素。同科教师间也要多探讨,共同提高,为自己科研能力的提高和学生科学素养的养成积累经验。
再上这节课,我把小组实验的钩码数量增加到3个以上,整个教学过程中,学生思维比较活跃,兴趣很高,顺利的完成了各项探究活动,“定滑轮不省力”的结论自然得出,由此也引导学生要有实事求是、尊重事实的科学态度,并且注重教学过程中的新情况、新变化,生成新的教学目标,将科学探究活动延伸至课下,课堂活动的结束成为学生课下探究的新开始。我始终坚信:让学生从生活走向课堂,再从课堂走向生活,这才是科学教学的真谛。整个教学只有以科学知识为载体,以科学探究为过程,以科学情感为动力,才能全面提高学生的科学素养。科学课堂不仅是学生探究、成长、发展的乐园,更是我们科学教师不断创新、探索发展的天地!资料链接: 定滑轮
定滑轮实质上是等臂杠杆定义
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。原理
使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径,由于半径相等,所以动力臂等于阻力臂,杠杆既不省力也不费力。利用杠杆原理,用公式推导就是(F是拉力,G是重物的重力,l1l2在图中有): 特点 定滑轮不能省力,而且在绳重及绳与轮之间的摩擦不计的情况下,细绳的受力方向无论向何处,吊起重物所用的力都相等,因为动力臂和阻力臂都相等且等于滑轮的半径。动滑轮
动滑轮和杠杆定义
定义1:轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。
定义2:若将重物直接挂在滑轮上,在提升重物时滑轮也一起上升,这样的滑轮叫动滑轮.原理
动滑轮省1/2力多费1倍距离,这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半,而且不能改变力的方向。实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆:图中,O是支点,F1是提升物体的动力,F2是物体的重力(也可理解为不用机械时提升物体用的力),有(l1是动力臂,l2是阻力臂): 注意
动滑轮省1/2力多费1倍距离,而且仅限于竖直向上用力时,用力倾斜的角度越大,用的力越多。而且使用动滑轮时滑轮的重量对用的力也有影响。不忽略滑轮重力且竖直向上用力时,有:F=(G轮+G物)/2。[2] 滑轮组
滑轮组定义
滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.但不可以省功,因为滑轮组省了力,但费了距离。为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。绕绳方法
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成,可以达到既省力又改变力作用方向的目的。使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。绕绳的原则是:当定滑轮和动滑轮数量相等时,绳子的自由端可以从动滑轮出来,也可以从定滑轮出来,而且从定滑轮出来时,绳子的固定端挂在定滑轮上;从动滑轮出来时,绳子的固定端挂在动滑轮上。定滑轮和动滑轮数量差不会超过1。他们数量不相等时,绳子的自由端从多的那一边出来,绳子的固定端挂在少的那一边。当绳子的固定端挂在动滑轮上时,滑轮组要比绳子的固定端挂在定滑轮时省力(因为有更多段绳子承担物重)。
变形滑轮组
设n为承受物重的绳子段数(如上面左边的滑轮组n=2,右边n=3),则n段绳子能配n或n-1个滑轮,配n个轮子时,动滑轮和定滑轮数量相等,且绳子固定端在定滑轮上;配n-1个滑轮时,n为奇数,且绳子固定端在动滑轮。使用滑轮组时,重物有几条绳索承受,提起物体所用的力就是物重的几分之一。特点
《滑轮》教学设计
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