《滑轮》教学设计[共五篇]

第一篇：《滑轮》教学设计

《滑轮》教学设计及教学反思 济南市历城区洪家楼第三小学 周燕

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

滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了。使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离.费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数，用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

第二篇：《滑轮》教学设计

《滑轮》教学设计

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

五、本节课总结：定滑轮，动滑轮，滑轮组

第三篇：滑轮教学设计

沭阳如东实验学校初三年级物理教学设计

第十一章第二节 滑轮

主备人：薛叶林 审核人:孙玉梅 日期：2014-8-20 教学目标：

1、通过观察和实验，了解滑轮的结构，能区别定滑轮和动滑轮

2、理解滑轮的工作原理，会用这一原理进行简单的计算

3、能识别生活和生产中常见的滑轮

4、经历实验探究过程，了解使用定滑轮和动滑轮的特点：定滑轮不省力，但能改变力的方向，动滑轮省力但不能改变力的方向 教学重点；定滑轮和动滑轮的结构和特点

教学难点；理解滑轮的工作原理，会用这一原理进行简单的计算 教学内容：

一、自主预习: 知识回顾 1滑轮的分类

按照使用过程中滑轮的轴的位置是否改变，可分为定滑轮和动滑轮。

二、合作探究:

1、探究定滑轮特点

引导学生观察：如图11-8所示，甲图是一个等臂杠杆的示意图。现在把等臂杠杆进行如下的等效变换：先把直棒加宽变形成一个圆轮，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变（图乙），再把圆轮的边缘挖一个槽，这就变成了一个滑轮，最后把它固定使用就成了定滑轮（图丙）。

提问：通过观察你发现定滑轮有何特点？学生讨论后总结板书：

定滑轮的特点：

（1）定滑轮的实质是一个等臂杠杆，使用它既不省力也不省距离，但改变了用力方向，使工作更方便。（2）它是固定的，不能随物体一起移动

二、探究动滑轮的奥秘

师：定滑轮经过人们长期的使用，感觉特方便，后来又发现只要将定滑轮不固定，将物体和滑轮连在一起移动会省一半的力！为什么呢？下面我们一起来研究一下，出示动滑轮的有关图片：

引导学生观察思考：甲图中将要移动的物体现在由绕在滑轮上的左、右两段绳子牵拉着，可见，使用动滑轮可以小一半力。从图乙可知，动滑轮随时绕悬绳与滑轮的接触点转动，此点即为动滑轮的支点。再将动滑轮加工压缩变形成一根直棒，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变（图丙），这样动滑轮就成了变形的杠杆（图丁）。若拉线都是平行的时候，动力臂为轮的直径，阻力的二分之一，即使用动滑轮可省一半力。

提问：通过观察你发现动滑轮有何特点？ 学生讨论后总结板书：

动滑轮的特点：

（1）动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用时可省一半力，但要多移动一倍距离。

（2）动滑轮随着物体一起移动。

三、滑轮组

问：如果既想省力又想改变动力的方向，怎么办呢？

我们把定滑轮和动滑轮组合在一起，称它们为滑轮组．

1、滑轮组的特点：定滑轮的好处是可以改变动力的方向，动滑轮的好处是可以省一半力．

2、滑轮组的组装：使用滑轮组省力的多少由滑轮的组合形式和绳方法共同决定，对于由一根绳子的滑轮组，其平衡时动力(F1)与阻力(F2)之间的关系是F1= F2/n其中为承担生物和动滑轮总重的绳子股数。确定滑轮组承担生物的绳子的股数，及滑轮组省力情况，关键是确定股数的数值。

3、设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式： S=nh

V绳=nV物

不计绳重、摩擦 1不计动滑轮重时：F= 1/n G 2考虑动滑轮重时F= 1/n（G + G动）

使用滑轮组的时候，滑轮组用_几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一.（忽略了滑轮与轴之间的摩擦以及滑轮自重等因素）

四、课堂小结

五、检测反馈

1、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。对折合滑轮的说法，正确的是（）

A.这是一个动滑轮，可省力 B.这是一个定滑轮，可省力

C.这是一个动滑轮，可改变力的方向 D.这是一个定滑轮，可改变力的方向

2、如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。

3、如图，滑轮B是一个 滑轮，如果物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F＝10N，则物体A受到的摩擦力的大小是

教学反思：

第四篇：滑轮教学设计

滑轮教学设计

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

五、教后反思

第五篇：《滑轮》教学设计

《滑轮》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．能识别定滑轮和动滑轮，了解定滑轮和动滑轮的特点。2．能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。

3．会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。

（二）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。

（三）情感态度与价值观

1．对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心，关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。

2．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，具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。

3．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

重点：研究定滑轮、动滑轮的特点。

难点：判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组。

【巩固复习】

教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】

师 同学们，我们在前面学习了杠杆，知道了杠杆的分类和特点.现实生活中我们还应用了其他简单机械.如我们每周一升国旗，升旗手用力向下拉绳子，我们会看到国旗缓缓上升；工人在动滑轮的帮助下，居然用50N的力提起重95N的物体，你知道这些是应用了什么吗？ 生思考、讨论.教师对学生的回答先不急于解答.师 你们知道定滑轮和动滑轮有什么特点吗？它们是如何工作的呢？我们学习了本课知识后，你就会明白了.【进行新课】

认识定滑轮和动滑轮

师 好，请大家先看教材P81页图12.2-1漫画，并提出问题：为什么大人能将重物吊到二楼，孩子却被重物吊了起来？ 生思考、发表看法.教师展示一架定滑轮、动滑轮装置，并利用它们分别提起钩码，对滑轮的构造简单介绍.引导学生注意观察它们在工作过程中有什么不同？

生：定滑轮工作时，轴不动，轮转动；动滑轮工作时，轴随着物体一起上或下运动.师 回答正确.好，下面请大家分组探究定滑轮、动滑轮的特点.学生分组进行实验探究（可参照教材P82页《实验》）.教师参与实验指导，这样便于降低学生实验难度.设计表格（供参考）

学生记录数据，进行分析，得出结论.教师用多媒体播放课件“定滑轮和动滑轮的特点和实质”，并讲解.定滑轮和动滑轮的特点和实质（多媒体课件）

（1）定滑轮是一个等臂杠杆.图甲中所示定滑轮两边的力与轮相切，中心轴为杠杆的支点，轮的直径可以看做是一根硬棒，动力和阻力作用在直径的两端，动力臂等于阻力臂.注意：用定滑轮提升重物时，动力移动的距离等于重物升高的高度.（2）动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.如图乙所示，动滑轮由于一边悬于固定点，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于固定边与轮相切的地方.过“支点”的轮的直径相当于杠杆，重物的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂是直径，阻力臂是半径，动力臂是阻力臂的二倍.板书： 定滑轮

定义：使用时，轴固定不动的滑轮 实质：等臂杠杆

特点：不能省力，但可以改变动力的方向 动滑轮

定义：工作时，轴随物体一起运动的滑轮 实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆 特点：能省力，但要多移动距离

师 请同学结合刚才探究的结论，联系实际事例，说说在什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？

学生回答：①需要改变用力的方向时，使用定滑轮，如站在地面上升旗的装置.②需要省力，用较小的力提起较重的物体时，使用动滑轮，如建筑工地上吊起建筑材料的装置.例题1（用多媒体展示）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车的动力比阻力小800N，则甲图中人拉动汽车的拉力至少为_____N，乙图中人拉动汽车的拉力至少为_____N，其中比较省力的是_____图.（绳与滑轮间的摩擦不计）

解析：图甲是定滑轮，图乙是动滑轮.由于定滑轮不省力，动滑轮省力.根据题目的已知条件，必须给汽车提供至少800N的拉力，因此，如果利用甲图，则人必须至少施加800N的力才能把汽车拖出泥潭.如果使用乙图，人只需提供400N的拉力即可拖出汽车.由此可见，乙图更省力.答案：800

400

乙

定滑轮和动滑轮的综合运用

教师引导学生思考：定滑轮可以任意改变力的方向；那么动滑轮是否能在任何时候都可以省一半的力？

学生猜想：这是肯定的，因为动滑轮是动力臂为阻力臂2倍的杠杆.教师出示以下例题，帮助学生纠正错误观点.例题2(用多媒体展示)如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体.不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（）

A.20N

B.25N

C.30N

D.35N 解析：利用动滑轮提升物体时能省一半的力是有条件的，那就是自由端拉力的方向应与阻力方向相反，且在一条直线上，从图示装置看，力F的大小要大于动滑轮与重物总重的一半，答案为D.答案：D

知识点3 滑轮组

师 我们知道使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，那能否把二者的优点都利用起来，组合在一起构成一个新机械呢？

生讨论、交流.师 请同学们按你们的设想，将刚才的一个定滑轮、一个动滑轮组合起来，看哪一组做的又好又快，并且进行实验，来验证是否既省力，又可以改变力的方向.学生分组实验进行探究，教师巡视指导.学生完成实验，交流实验结论.师 像这样把定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组，当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系？请大家分组进行实验探究，找出其关系.教师参与实验指导，并在黑板上画出甲、乙两组不同的滑轮组，并演示组装，然后请一名学生上台用甲、乙两个滑轮组将同一个钩码提起来.要求学生注意观察、记录弹簧测力计的示数，并说说甲、乙两个滑轮组中动滑轮的绕线方法有何不同.师 两次示数不同的原因是什么？

学生观察、讨论后回答：承担钩码的绳子段数不同.师 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：甲有2段，乙有3段.教师进一步引导学生总结数绳子段数的方法：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.教师在黑板上画出股数分别是2、3、4、5的滑轮组的绕法图，如图所示，让学生数数是几段绳子吊着物体，判断滑轮组的省力情况.（让学生体会相同数目的滑轮采用不同的绕线方式，承担重物的绳子段数不同，导致省力多少不同.）

教师让学生观察四个不同的绕法图，引导学生找出其中的规律，得出关于绳子绕法的结论：奇动偶定（绳子的固定端在动滑轮上，则为奇数段绳子；绳子的固定端在定滑轮上，则为偶数段绳子），并且进一步总结出绳子自由端拉力移动距离s和物体移动距离h之间的关系：s=nh.教师用多媒体播放课件“滑轮组的组装”，并讲解.滑轮组的组装（多媒体课件）

组装滑轮组需要解决三个方面的问题：

（1）确定承担物重的绳子段数.由滑轮组的省力情况F1G或nGG动1GF（GG动），可得承担物重的绳子段数n或n，n应取整数，且nFF要采用进位法.也可以根据绳子自由端移动距离s与物体上升高度h之间的关系确定，即ns.h（2）确定滑轮个数.当承担物重的绳子段数n为偶数时，按照每个动滑轮有

n2段绳子承担，则动滑轮个数为n/2，定滑轮个数为1，即比动滑轮少1个，2若要改变力的方向，则需要再加一个定滑轮，这时动滑轮和定滑轮个数相等.当n为奇数时，如不需要改变力的方向，则动滑轮和定滑轮个数相等，均为若要改变力的方向，则需要再加1个定滑轮，即动滑轮个数为数为

n1；2n1，定滑轮个2n1.滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数可按“一动配一定，偶数减一定，变向2加一定”的方法确定.（3）确定绳子的起点.当承担物重的绳子股数n为偶数时，绳子的起点在定滑轮上；当承担物重的绳子段数n为奇数时，绳子的起点在动滑轮上.即按“奇动偶定”的方法确定.例题1（用多媒体展示）同一物体沿相同水平地面做匀速移动，如图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

A.F甲＜F乙＜F丙 B.F甲＞F乙＞F丙

C.F甲＞F乙＝F丙

D.F甲＝F乙＞F丙

解析：甲图为一个定滑轮，因为定滑轮不省力，故拉力大小等于阻力f，即F甲＝f；图乙是动滑轮，省一半的力，故拉力F乙＝1/2f；图丙由一定滑轮和一个动滑轮组成，有三段绳子承担，故拉力F丙＝1/3f.综上所述，符合题意的是B项.答案：B 例题2(用多媒体展示)电气化铁路的高压输电线，无论严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此，工程师设计了如图所示的恒定拉力系统，其简化原理图如图所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg.（1）请指出图中的动滑轮、定滑轮；（2）每个水泥块的重力是多少？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？ 解：(1)图中C是动滑轮，A、B是定滑轮.（2）每个水泥块质量m1=ρV=2.6×103kg/m3×1.5×10-2m3=39kg.每个水泥块的重量为G1=m1g=39kg×10N/kg=390N.(3)水泥块对钢丝绳的拉力为F1=20G1=20×390N=7.8×103N.由图可知，动滑轮由3段绳子承担，所以滑轮组对高压输电线的拉力为F2=3F1=3×7.8×103N=2.34×104N.师 我们通过学习杠杆，知道有的杠杆省力，有的杠杆省距离，定滑轮不省力，动滑轮省一半的力，但要费二倍的距离.大家思考，有没有一种机械既省力，又省距离呢？

生思考、交流、讨论：省力的机械就必定费距离，省距离的机械必定费力，没有一种机械既省力又省距离.知识点4 轮轴和斜面 1.轮轴

师 同学们通过阅读教材P83页《科学世界》及图12.2-5中实例，归纳它们的共同特征，总结出轮轴的概念.生1：由一个轴和一个大轮组成，并能绕共同的轴线转动的简单机械叫轮轴.生2：轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮.生3：动力一般是作用在轮上，阻力作用在轴上，因此，轮轴是省力机械.教师引导学生分析：轮轴也相当于一个杠杆.（如图）轮和轴的中心O点是支点，作用在轮上的力F1是动力，作用在轴上的力F2为阻力，轮半径为R，轴半径为r，由杠杆平衡条件可知F1R=F2r，R＞r，F1＜F2，所以轮轴省力.板书：轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力.注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的n分之一.师 轮轴在生活中的应用也有很多，你发现周围还有哪些物体是轮轴？ 生1：用螺丝刀拧螺丝时，手抓的木柄较粗的部分是轮，金属杆部分较细的是轴，因此螺丝刀拧螺丝是轮轴.生2：拖拉机或汽车用人工发动时使用的摇把也是一个轮轴.生3：电视中见过以前农村常用的辘轳也是轮轴.生4：卷扬机的摇杆也是轮轴.2.斜面

师 了解了轮轴，再来讨论斜面为什么也是简单机械，这种简单机械对我们有什么用呢？请同学们想想骑自行车上坡直线行驶和弯曲行驶时的情景，然后按教材P84页图12-2-6的模拟实验做一做.（学生操作、讨论，然后交流）

生1：使用斜面看起来是费了距离，但是省了力，如果从山下直通山顶需要很大的力，不容易爬下去，而沿着弯弯曲曲的盘山公路行走就可以用较小的力爬上山顶.生2：我们常见的螺丝钉就可以认为是一种斜面.板书：斜面：是一个费了距离但能省力的简单机械.注意：斜面长是斜面高度的n倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的n分之一.师 斜面在生活和生产中也有许多的应用，希望同学们留心观察，做生活的有心人.例题3 人们在生产劳动的过程中表现出了非凡的创造性和聪明才智.如图甲是使用扳手拧螺母，它其实是一个_____，当作用在手柄上的力为F1时，则拧开螺母的力F2_____F1（选填“＞”、“＝”或“＜”）.如图乙是工人师傅将货物搬运到车上的情形，工人师傅这么做利用的科学知识是_______________________.解析：图甲中的扳手可以看成是一个轮轴，当动力作用在轮上时可以省力，即在手柄处用一个较小的力可以在螺母处产生一个较大的力.图乙中的装置是一个斜面，使用它可以省力.答案：轮轴

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斜面省力 课后作业

完成本课时对应练习.