《滑轮组》教学设计

《滑轮组》教学设计

一、教学目标

1. 定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组，滑轮组能够改变力的方向，而且可以成倍地省力。

2. 结合对滑轮组的研究，解释起重机的工作原理。

3. 能积极参与科学实验和游戏活动，并与同学友好地合作研究。

二、重点难点

用实验研究探究滑轮组的作用。

三、教学准备

铁架台、线、滑轮、钩码、弹簧测力计、实验记录表。

四、教学过程

（一）复习导入

在建筑工地上，总少不了高大的起重机。观察起重机，我们有什么发现？

起重机是怎样把那么重的物体送到高空去的呢？

原来，在起重机内发挥作用的是这个装置（出示滑轮组图片）：通过观察我们发现，这个装置里有定滑轮，还有动滑轮。我们把动滑轮和定滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组，那么滑轮组的作用是什么呢？

这节课我们就来研究滑轮组的作用。（板书课题《滑轮组》）

（二）研究滑轮组的作用

1. 猜测（回忆定滑轮和动滑轮特点）填写在实验记录单上。

2. 出示材料：铁架台、线、滑轮、钩码、弹簧测力计、实验记录表。

3. 小组讨论一下：如何用这些材料来验证我们的猜测呢？

4. 汇报、交流。

（1）组装滑轮组。

（2）观察直接提升一个钩码的用力的方向，测量用力的大小。

（3）观察用滑轮组提升一个钩码的用力的方向，测量用力的大小。

（4）钩码数变成2、3、4时，使用测力计测量，及时记录。

（5）整理实验器材，分析数据，填写“我们的发现”。

5. 教师演示实验。

（1）组装一个滑轮组的方法：将一个滑轮固定在铁架台的上端，作为定滑轮，在定滑轮的固定勾上系上一根线，绕过另一个滑轮后再绕过已固定的定滑轮，组成一个简单的滑轮组。（注意绳子的末自由端必须通过每个滑轮）（2）教师示范：直接提起一个钩码的力是0.5N，用力方向：向上。用这个滑轮组提起一个钩码，注意它的用力方向，可以竖直向下拉动，但误差较大，所以我们改用斜向下拉动测力计，用力方向发生改变，力的大小是0.3N。（注意：斜向下拉动弹簧测力计进行读数）

6. 出示实验记录单。

7. 温馨提示。

（1）注意分工合作。

（2）测力计使用方法。

（3）多次测量，指针稳定时读数。

（4）及时记录，实验完成后整理器材。

8. 领取材料，分组实验。

（小组实验教师巡视指导）

9. 汇报实验数据，分析数据，得出我们的发现：定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组，滑轮组能够改变力的方向，而且可以成倍地省力。

（鼓励学生把小组的发现大胆与同学交流，学生之间可以互相补充、互相评价）

10. 汇报实验数据，得出我们的发现：滑轮组可以省力，也可以改变力的方向。

由于动滑轮本身也是重物的一部分，在这里可能会出现重物比较轻的时候省力效果不明显，但随着重物的增加，滑轮本身的重量没有增加，省力效果越明显，越趋向于省一半的力。

（三）拓展实验

实验探讨有2个动滑轮的滑轮组的作用。

1. 提出问题：如果增加滑轮组的数量（例如用2个动滑轮和2个定滑轮），用力大小会怎么变化？

2. 鼓励学生大胆猜测。

3. 教师演示实验。

4. 分析数据，交流发现。

两个滑轮组更省力，但效果并没有成倍省力。

分析原因：两个动滑轮本身是重物的一部分，所以重物越重，省力才会越明显，趋向于成倍增长。

进一步提问：想一想，滑轮组中的滑轮数量越多，就会越省力吗？

教师介绍：滑轮组的机械效率不可能达到百分百，所以不可能成倍省力。

（四）课堂总结

定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组，滑轮组不仅能够改变力的方向，而且可以成倍地省力。课后同学们可以一起做下面这个有趣的游戏。

（出示教材P15游戏图）

教师介绍：这个游戏相当于有关滑轮组的实验。图中两名男同学分别相当于重物和固定定滑轮的支架，而女同学相当于使用滑轮组后施加的拉力。随着绳子绕的圈数增多，女同学拉动男同学所需要的拉力就会越小。

板书设计：

6. 滑轮组

省力

动滑轮 + 定滑轮 = 滑轮组

改变力的方向