(一)教学要求
1.知道使用滑轮的好处。理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2.会根据滑轮组的挂线判断滑轮组的省力情况,会根据要求,正确组装滑轮组。
(二)教具:学生分组实验。单个定滑轮和动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮的滑轮组、钩码、弹簧秤、细线绳、剪铁用剪刀、镊子、铁片。
(三)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?
教师出示实物并进行演示。出示画有这两个杠杆的示意图的黑板。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4所示。
二、进行新课
引言:看课本图13—12。提问,我们用力向下拉绳子,国旗上升,你知道旗杆的顶部有什么装置吗?
学生回答,教师总结:旗杆顶部有一个滑轮,滑轮是一个周边有槽的轮子。观看实物,引出本节内容并板书:“三、滑轮”
滑轮有两种:定滑轮和动滑轮。
1.定滑轮
(1)观察定滑轮,指出旗杆顶端装有一个定滑轮。定滑轮工作时,它的轴固定不动。看课本图13—9,分辨哪个是定滑轮。教师边讲边演示。
(2)提问:使用定滑轮有什么好处?
(3)组织学生实验:按课本本节实验1要求进行。参照课本图13—10装置进行。
说明:重物用2个钩码表示,用弹簧秤测得的数值有两个,一是钩码重,另一个是通过定滑轮拉钩码时弹簧秤的示数。
学生实验,教师巡回指导。
(4)总结:由学生根据自己的实验数值,得出并板书:“1.定滑轮:使用定滑轮不省力,但能改变动力的方向”解释动力方向的改变。
2.动滑轮:
(1)看课本图13—9,分析乙图提起重物使用的滑轮与甲图中的定滑轮有何不同点?
教师在学生讨论后小结:乙图中提起重物的滑轮是动滑轮。动滑轮工作时,轴和重物一起移动。另外用力方向也不同,甲图中人的拉力方向是向下的,使用乙图中的动滑轮提升重物人拉力的方向是竖直向上的。教师边讲边演示动滑轮提升重物。
(2)提问:使用动滑轮有什么好处?
(3)组织学生实验,按课本课文实验2参照图13—11进行实验。
说明:重物用3个钩码表示。用弹簧秤测出钩码重。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。
学生实验,教师巡回指导。
(4)总结:由学生根据实验测得的数值分析得出,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。教师指出:在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
板书:“2.动滑轮:使用动滑轮可以省一半力”
说明此时钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。
3.滑轮组
(1)提问:看课本图13—15,小女孩为什么能吊起一头牛犊?
教师指出:小女孩要拉住比她体重大得多的牛犊,使用了由定滑轮和动滑轮组合成的滑轮组。这样既节省了力,又能改变动力的方向。
板书:“3.滑轮组:
①由定滑轮和动滑轮组合成滑轮组”
(2)提问:使用滑轮组的优点是什么?
(3)学生实验:按图5所示(出示小黑板或挂图)组装由2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组。重物用4个钩码表示。先用弹簧秤直接挂钩码,称出物重。再用弹簧秤通过滑轮组拉钩码匀速上升,并读出弹簧秤的示数,即动力F的大小。研究用滑轮组提起重物所用拉力大小(即动力)与物重之间的关系,并说明拉力的方向和重物移动方向。