資源簡(jiǎn)介

《滑輪》教學(xué)與作業(yè)設(shè)計(jì)
一、目標(biāo)確定
（一）課標(biāo)要求
2.2.6 知道簡(jiǎn)單機(jī)械。探究并了解杠桿的平衡條件。
3.2.4 能說(shuō)出人類使用的一些機(jī)械。了解機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。
【跨學(xué)科實(shí)踐】5.2.1 了解我國(guó)古代的技術(shù)應(yīng)用案例，體會(huì)我國(guó)古代科技對(duì)人類文明發(fā)展的促進(jìn)作用。
（二）教材分析
單元背景：本章主要講述簡(jiǎn)單機(jī)械 功，是在“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”、“力和運(yùn)動(dòng)”等力學(xué)重要知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和提高，進(jìn)一步學(xué)習(xí)力學(xué)的一系列知識(shí)。本章主要介紹簡(jiǎn)單機(jī)械和功兩大部分。本節(jié)屬于第一部分簡(jiǎn)單機(jī)械方面的涉及到“杠桿”和“滑輪”的知識(shí)。通過(guò)本章學(xué)習(xí)，要初步認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械，會(huì)正確選擇使用不同種簡(jiǎn)單機(jī)械，讓學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究的方法歸納總結(jié)杠桿平衡條件，鼓勵(lì)學(xué)生用學(xué)到的知識(shí)解釋生活中與簡(jiǎn)單機(jī)械、功有關(guān)的現(xiàn)象，解決與之有關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題，進(jìn)而領(lǐng)悟?qū)δ芰康难芯繉?duì)人類生存與發(fā)展的影響。
本節(jié)分析： 本節(jié)知識(shí)具有承上啟下的作用，滑輪是繼上一節(jié)“杠桿”之后學(xué)生學(xué)習(xí)的另一種重要的簡(jiǎn)單機(jī)械，滑輪實(shí)質(zhì)上是杠桿的變形，可以通過(guò)杠桿平衡條件來(lái)分析，同時(shí)滑輪也是以后學(xué)習(xí)功的原理、機(jī)械效率等知識(shí)的基礎(chǔ)。滑輪的不同特點(diǎn)是本節(jié)課的重點(diǎn)，要以實(shí)驗(yàn)探究為手段給學(xué)生充分空間，引導(dǎo)學(xué)生探索。但學(xué)生的操作水平和歸納概括能力尚不成熟，所以指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)滑輪的特點(diǎn)是本節(jié)課的難點(diǎn)。
（三）學(xué)情分析
學(xué)生在日常生活肯定是用過(guò)滑輪或者見(jiàn)過(guò)使用滑輪的機(jī)械，但是由于視角的問(wèn)題沒(méi)有機(jī)會(huì)近距離觀察過(guò)滑輪、不了解它的力學(xué)原理，所以本節(jié)課利用滑輪實(shí)物，多媒體課件展示使用滑輪工作的視頻，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。對(duì)滑輪和滑輪組的科學(xué)探究是本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)方式，但學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和概括歸納能力有一定的欠缺，需要老師的指導(dǎo)和幫助。
（四）學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)了解滑輪及其他簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際生活的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪
2.通過(guò)探究能根據(jù)要求組裝簡(jiǎn)單的滑輪組
3.通過(guò)探究知道定滑輪和動(dòng)滑輪的作用，具有利用簡(jiǎn)單機(jī)械改善勞動(dòng)條件的愿望，初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用。
（五）作業(yè)目標(biāo)
1.通過(guò)觀察，了解滑輪的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪。
2.能根據(jù)要求組裝簡(jiǎn)單的滑輪組。
3.能根據(jù)滑輪組的構(gòu)成方式判斷省力情況。
二、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
1.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的交流展示，學(xué)生能夠提出自己的見(jiàn)解，根據(jù)各小組代表的發(fā)言情況檢測(cè)學(xué)生對(duì)教學(xué)目標(biāo)1的達(dá)成情況。
2.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生歸納出滑輪組省力的情況，檢測(cè)學(xué)生對(duì)教學(xué)目標(biāo)2的達(dá)成情況。
3.通過(guò)學(xué)生交流滑輪及其簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際生活的應(yīng)用，檢測(cè)學(xué)生對(duì)教學(xué)目標(biāo)3的達(dá)成情況。
4.作業(yè)設(shè)計(jì)：
（1）課前作業(yè)：依據(jù)作業(yè)目標(biāo)，設(shè)計(jì)制作類和調(diào)查類作業(yè)，通過(guò)課前展示與交流進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)作業(yè)目標(biāo)初步達(dá)成。
（2）課中作業(yè)：依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1設(shè)計(jì)課中作業(yè)1，通過(guò)鞏固練習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢測(cè)作業(yè)目標(biāo)1達(dá)成；依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)2設(shè)計(jì)課中作業(yè)2、課后作業(yè)2，通過(guò)鞏固練習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢測(cè)作業(yè)目標(biāo)2達(dá)成；依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)3設(shè)計(jì)課中作業(yè)3/4、當(dāng)堂檢測(cè)5、課后作業(yè)3/4通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)、選擇習(xí)題、實(shí)踐作業(yè)的形式進(jìn)行評(píng)價(jià)，促進(jìn)和檢測(cè)作業(yè)目標(biāo)3的達(dá)成。
（3）課后作業(yè)：依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1，設(shè)計(jì)課后作業(yè)1；依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)2，設(shè)計(jì)課后作業(yè)2；依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)3，設(shè)計(jì)課后作業(yè)4/5、課后實(shí)踐作業(yè)，通過(guò)鞏固練習(xí)、實(shí)驗(yàn)研究等形式進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)作業(yè)目標(biāo)3的達(dá)成情況。
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
（一）課前作業(yè)
1.利用一次性筷子制作簡(jiǎn)易杠桿，并探究杠桿平衡的條件。
（設(shè)計(jì)意圖：這種制作實(shí)踐類作業(yè)能極大的激發(fā)學(xué)生的興趣，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力。同時(shí)教師可以從學(xué)生課前作業(yè)展示過(guò)程中了解學(xué)生已掌握了哪些知識(shí)，還存在哪些問(wèn)題，在后續(xù)的課堂教學(xué)中采取措施突出教學(xué)重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。 預(yù)期效果：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，經(jīng)過(guò)思考，能通過(guò)動(dòng)手操作改變力臂的大小來(lái)改變力的大小。初步了解杠桿平衡的條件）
2.調(diào)查滑輪及其他簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際生活的應(yīng)用，分別有什么作用。
（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)調(diào)查活動(dòng)發(fā)現(xiàn)滑輪及其他簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際生活的應(yīng)用，呼吁學(xué)生具有利用簡(jiǎn)單機(jī)械改善勞動(dòng)條件的愿望。通過(guò)調(diào)查，初步感知什么是滑輪，激發(fā)學(xué)生思考：滑輪和其他簡(jiǎn)單機(jī)械有什么作用？讓學(xué)生帶著問(wèn)題有目地參與課堂的學(xué)習(xí)活動(dòng)。預(yù)期效果：了解滑輪及其他簡(jiǎn)單機(jī)械在實(shí)際生活的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題 ）
（二）新課導(dǎo)入
情境1：播放視頻，觀察生產(chǎn)生活中使用滑輪的情景，了解本節(jié)課要學(xué)習(xí)的一種簡(jiǎn)單機(jī)械的名稱叫滑輪。
（設(shè)計(jì)意圖：采用情景導(dǎo)入方式引入新課。通過(guò)播放視頻，讓學(xué)生初步了解使用滑輪的情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，明確本節(jié)課學(xué)習(xí)的主題，也為嘗試使用滑輪提升物體做鋪墊。 預(yù)期效果：調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，初步了解本節(jié)課要解決的問(wèn)題。）
（三）新課教學(xué)
模塊一、認(rèn)識(shí)滑輪，知道滑輪的作用之一是提升重物
【環(huán)節(jié)一】認(rèn)識(shí)滑輪，了解滑輪的結(jié)構(gòu)：
問(wèn)題1：視頻中人們利用了哪種簡(jiǎn)單機(jī)械？它有什么特點(diǎn)，有什么用處？
活動(dòng)1：觀察滑輪實(shí)物和拆分的滑輪。
（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)觀察，了解滑輪的結(jié)構(gòu)。預(yù)期效果：了解滑輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——周邊有凹槽，并可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。 ）
【環(huán)節(jié)二】交流自己在日常生活中所觀察到的使用滑輪的情景
（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)交流和課件展示，開(kāi)闊學(xué)生的視野，進(jìn)一步了解滑輪在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，知道滑輪的主要作用，體現(xiàn)物理來(lái)源于生活，生活中處處有物理。預(yù)期效果：了解滑輪在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。）
課中作業(yè)1：學(xué)校每周一都舉行升國(guó)旗儀式，圖中旗桿的頂部實(shí)際上就是我們所學(xué)的簡(jiǎn)單機(jī)械的 ，旗手向下緩緩拉繩子，旗子就會(huì)徐徐上升。
（設(shè)計(jì)意圖：利用作業(yè)1檢測(cè)和評(píng)價(jià)目標(biāo)1的達(dá)成情況。本題主要考查滑輪在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用的了解和掌握，從學(xué)生見(jiàn)過(guò)的真實(shí)的生活情境出發(fā)，激發(fā)學(xué)生解答的興趣，讓學(xué)生感受所學(xué)知識(shí)的價(jià)值。再次體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系。預(yù)期效果：鞏固和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，能檢測(cè)和評(píng)價(jià)出目標(biāo)的達(dá)成情況。 ）
模塊二、練習(xí)使用滑輪，知道滑輪的兩種使用方法
【環(huán)節(jié)一】比賽活動(dòng)：嘗試使用滑輪
活動(dòng)2：利用提供的器材，一個(gè)滑輪、一段細(xì)繩和一個(gè)支架，將重物提升到一定的高度。小組成員合作，設(shè)計(jì)使用滑輪的方法，完成提升重物比賽活動(dòng)，想一想有幾種使用方法？
（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考，找到實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)小組合作動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。預(yù)期效果：會(huì)利用一個(gè)滑輪采用兩種方法提升物體。）
【環(huán)節(jié)二】知道滑輪的兩種使用方法
活動(dòng)3：交流自己使用滑輪的方法，談發(fā)現(xiàn)。
（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)嘗試練習(xí)使用滑輪提升物體，知道滑輪的兩種使用方法；并能辨別日常生活生產(chǎn)中使用滑輪的方法。學(xué)生經(jīng)歷模塊二的學(xué)習(xí)，從不會(huì)到會(huì)使用滑輪，感受到成功的喜悅，創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力得到培養(yǎng)和提高，實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到實(shí)踐能力的飛躍。預(yù)期效果：知道滑輪的兩種使用方法，知道定滑輪和動(dòng)滑輪的意義。）
課中作業(yè)2：一個(gè)工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪將重物從地面提升到樓頂，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替繩子，畫(huà)出繞繩方法。
（設(shè)計(jì)意圖：利用作業(yè)2檢測(cè)和評(píng)價(jià)目標(biāo)2的達(dá)成情況。本題主要考查學(xué)生對(duì)定滑輪和動(dòng)滑輪的兩種使用方法的了解和掌握。預(yù)期效果：鞏固和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，能檢測(cè)和評(píng)價(jià)出目標(biāo)的達(dá)成情況。 ）
模塊三、探究定滑輪和動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)
【環(huán)節(jié)一】探究使用定滑輪和動(dòng)滑輪時(shí)所需拉力的大小，觀察用力方向
活動(dòng)4：依據(jù)自身感受，建立初步猜想，明確需要測(cè)量的物理量；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；收集數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表格中；分析數(shù)據(jù)，歸納發(fā)現(xiàn)。注意要與不使用滑輪直接提升物體相比較。
（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已經(jīng)有了探究杠桿的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)了，所以想放手讓學(xué)生自己來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力及實(shí)驗(yàn)操作與歸納總結(jié)能力。預(yù)期效果：歸納得出使用定滑輪和動(dòng)滑輪時(shí)所需拉力大小與被提升重物重力大小的關(guān)系及用力方向。）
【環(huán)節(jié)二】探究物體上升的高度與拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離的關(guān)系
活動(dòng)6：依據(jù)自身感受，建立初步猜想，明確需要測(cè)量的物理量；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：收集數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表格二中；分析數(shù)據(jù)，歸納發(fā)現(xiàn)。
（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)規(guī)律建立的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生知道定滑輪和動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)，在探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、科學(xué)猜想、構(gòu)思設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、收集信息、分析歸納等方面的能力，體驗(yàn)成功的喜悅。預(yù)期成果：歸納得出使用定滑輪和動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，繩子移動(dòng)的距離與被提升物體上升的高度之間的關(guān)系。）
【環(huán)節(jié)三】 理論分析，使用定滑輪和動(dòng)滑輪時(shí)用力的大小
活動(dòng)7：PPT課件展示利用滑輪提升物體時(shí)的受力情況；分析受力情況，對(duì)照測(cè)量結(jié)果，評(píng)估測(cè)量結(jié)果的正確性和具有的實(shí)際意義。
（設(shè)計(jì)意圖：利用模型從理論上分析使用滑輪時(shí)的用力特點(diǎn)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果，讓學(xué)生知道理想與實(shí)際情況的不同。在解決問(wèn)題時(shí)，讓學(xué)生知道理想情況和實(shí)際情況用力大小的確定方法，實(shí)現(xiàn)“從物理走向生活”。預(yù)期成果：得出理想情況和實(shí)際情況的拉力和重物重力的關(guān)系。）
【環(huán)節(jié)四】利用自制教具，了解定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)。
活動(dòng)8：利用自制教具演示由杠桿到滑輪的演變過(guò)程；利用課件揭示定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)。
（設(shè)計(jì)意圖：演示滑輪的演變過(guò)程，讓學(xué)生了解定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)，進(jìn)一步明確用力的特點(diǎn)。用多媒體課件揭示滑輪的實(shí)質(zhì)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)定滑輪和動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)多媒體等輔助教學(xué)手段與物理課堂教學(xué)的有機(jī)整合。預(yù)期成果：知道定滑輪的實(shí)質(zhì)是相當(dāng)于一根等臂杠桿；動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是相當(dāng)于一根動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。）
課中作業(yè)3：學(xué)校每周一都舉行升國(guó)旗儀式。旗桿的頂部裝有一個(gè)滑輪，下列關(guān)于滑輪的說(shuō)法正確的是
A. 它是動(dòng)滑輪
B. 使用它可以省力
C. 使用它可以省距離
D. 使用它可以改變力的方向
課中作業(yè)4：物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則．小雯同學(xué)在“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn)并記錄了數(shù)據(jù)．
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物重 使用定滑輪時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 使用動(dòng)滑輪時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
通過(guò)分析數(shù)據(jù)，她覺(jué)得與書(shū)中的結(jié)論有較大偏差．你一定也做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問(wèn)題．
該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是什么？
請(qǐng)你對(duì)小雯的實(shí)驗(yàn)方法提出合理的改進(jìn)意見(jiàn)
（設(shè)計(jì)意圖：利用作業(yè)3、4綜合檢測(cè)和評(píng)價(jià)目標(biāo)3的達(dá)成情況。作業(yè)4本題主要考查使用定滑輪時(shí)，這是由于沒(méi)有考慮彈簧測(cè)力計(jì)外殼受到的重力；使用動(dòng)滑輪時(shí)，這是由于沒(méi)有考慮動(dòng)滑輪受到的重力。預(yù)期效果：鞏固和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，定滑輪是軸固定不動(dòng)的滑輪，使用定滑輪不省力但能改變力的方向，能檢測(cè)和評(píng)價(jià)出目標(biāo)5的達(dá)成情況。）
【小結(jié)】回顧整理本節(jié)課的收獲（可建立思維導(dǎo)圖）
【當(dāng)堂檢測(cè)】（課中作業(yè)5）
5.用模型圖來(lái)確定利用滑輪提升重為400N的物體時(shí)，所需拉力的大小。
（1）不考慮繩子的質(zhì)量、滑輪的質(zhì)量和滑輪軸的摩擦；（理想情況）
（2）不考慮繩子的質(zhì)量、滑輪軸的摩擦，若動(dòng)滑輪的重為20N。（非理想情況）
【課后作業(yè)】
課后作業(yè)（一）
1.☆☆如圖所示的工具，正常使用時(shí)省力的是
A. 鑷子 B. 羊角錘C. 定滑輪 D. 筷子
2.☆☆如圖所示是滑輪的兩種用法，下列說(shuō)法中正確的是
A. 甲是定滑輪，使用時(shí)可以省力
B. 甲是動(dòng)滑輪，使用時(shí)不能省力
C. 乙是定滑輪，使用時(shí)不能省力
D. 乙是動(dòng)滑輪，使用時(shí)可以省力
3．☆☆如圖所示，使用定滑輪勻速提升物體所用的拉力分別是、、，則下面說(shuō)法中正確的是
A. 最小 B. 最小
C. 最小 D. 三個(gè)力一樣大
4.☆☆☆如圖，在豎直向上的力的作用下，重為物體沿豎直方向勻速上升。已知物體上升速度為，不計(jì)摩擦以及滑輪重和繩重，則拉力的大小和滑輪上升的速度分別為
A.
B.
C.
D.
課后作業(yè)（二）實(shí)踐作業(yè)：設(shè)計(jì)小小起重機(jī)。
通過(guò)這節(jié)課我們認(rèn)識(shí)了滑輪這種簡(jiǎn)單機(jī)械。生活中還有很多其他的機(jī)械，希望同學(xué)們繼續(xù)觀察研究生活中的各種機(jī)械，來(lái)改進(jìn)機(jī)械工具，使機(jī)械工具更好的發(fā)揮它們的作用，更好的服務(wù)于我們的生活，提高我們的生活質(zhì)量。
（設(shè)計(jì)意圖：我們?cè)O(shè)想，通過(guò)本次實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。希望學(xué)生在完成實(shí)踐作業(yè)的過(guò)程中，走進(jìn)生活、走進(jìn)社會(huì)，在理解和應(yīng)用物理知識(shí)解決生活問(wèn)題的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生身心全面健康發(fā)展。預(yù)期效果：通過(guò)此次實(shí)踐研究活動(dòng)能提高小組合作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，能有利用簡(jiǎn)單機(jī)械改善勞動(dòng)條件的愿望，能初步認(rèn)識(shí)科技對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用。）

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