教学设计
动滑轮和定滑轮
教学目标:
科学知识目标:
能进行对比分析,认识定滑轮和动滑轮的不同作用。
科学探究目标:
1、学会做研究定滑轮和动滑轮作用的实验。
2、通过探究,培养学生制定计划、动手操作、观察描述等能力。
情感态度价值观目标:
通过探究,使学生对模拟实验有兴趣,愿意与同学合作进行实验。
教学重点:
认识定滑轮和动滑轮的作用。
教学难点:
试着用杠杆原理来解释定滑轮和动滑轮作用的不同。
教学准备:
学生材料:定滑轮和动滑轮各一个,铁架台、线、便签纸、钩码、测力计等。(每组一份)
老师材料:相关图片或课件、学生材料一份、实验汇报表。
【教学建议】
1.优化课堂教学结构,提高课堂教学效率。如在介绍定滑轮和动滑轮时,同时演示使用定滑轮和动滑轮提升重物的动画,使学生一目了然看出它们的区别,形象生动,而且免去使用实物组装的麻烦,既节省了时间,又提高了效率。
2.在研究定滑轮是否省力时,两边的钩码不能挂得太多,否则实验效果会受到一定影响。
3.如果把滑轮看成是一种杠杆,让学生找出杠杆的三个点,用杠杆的原理来解释定滑轮和动滑轮的不同作用,这是本课中的难点,特别是动滑轮更加难找,在农村小学中建议本部分内容可做机动安排。
教学过程:
一、导入新课
1.教师演示升旗仪式。
2.旗杆上有什么装置能帮助我们比较容易地把旗子升上去?
学生观察描述:旗帜是怎样升到旗杆顶上的?(有轮子)
3.教师出示轮子,并介绍:安装在旗杆顶上的这种边缘有槽、能围绕轴转动的轮子叫做滑轮。这节课我们就来研究滑轮。这种固定在支架上不随重物移动的滑轮叫做定滑轮。
二、旗杆顶部的轮子
1.让我们模拟旗的装置,来研究旗杆顶部的轮子。研究旗杆顶部的轮子模拟升旗你需要哪些材料?
2.学生根据教师提供的材料进行实验探究(材料:定滑轮、铁架台、线、便签纸),试一试,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?要求小组内每位学生拉一次,体会定滑轮的作用。
3.要把旗子升上去,却把拴着旗子的绳子往下拉。这说明定滑轮有什么作用?这有什么好处?(定滑轮可以改变用力方向,使工作方便)
4.使用定滑轮升旗或提起其他重物省不省力呢?为了弄清使用定滑轮省不省力,我们怎样来研究?
(1)学生讨论。
(2)将滑轮挂在支架上,使其成为一个定滑轮。把细绳套在定滑轮的槽内。
(3)在绳的一端挂2个钩码当作重物。试一试,在绳的另一端挂几个钩码能够平衡。
5.分组实验。
6.汇报实验结果。讨论:以上实验说明定滑轮有什么作用?(省力,费力,还是不省力也不费力?)
7.现在请你总结一下,定滑轮有哪些作用?
三、会移动的轮子
1.其实,并不是所有的滑轮都是固定在某个地方不动的。在搬运货物时,常使用一种随重物一起移动的滑轮,像这样随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
2.猜测: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?
3.研究动滑轮的作用时,我们需要用到哪些材料?我们准备按照什么样的步骤来研究?
4.根据小组的讨论,制定一个简单的研究计划。(具体见表格设计示例)
5.预测的学生研究过程
(1)用测力计测量1个钩码的重量。
(2)将细线套在滑轮的槽里,左端挂在支架上,右端用手拉着,将钩码挂在滑轮架的钩上,使滑轮成为一个能与重物同时升降的动滑轮。
(3)将绳的右端挂在测力计上,通过测力计将重物向上提起,稳定在一定高度,观察用多少力?
6.交流研究的发现:用了多少力?与不用动滑轮、直接把重物提起时用的力相比,是省力还是费力?
7.讨论:现在你知道动滑轮有什么作用了吗?
8.教师小结:通过以上研究可以知道,使用动滑轮能省力,但不能改变用力方向。
四、用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的作用
1.引导学生思考:如果说滑轮也是一种杠杆,你能找到它的三个点的位置吗?
2.试一试,画出示意图,用杠杆的原理来解释定滑轮和动滑轮的不同作用。
3.根据学生交流研究结果,教师总结:从图上可以直观地看出定滑轮不能省力而动滑轮能省力;定滑轮能改变力的方向而动滑轮却没有改变力的方向。
五、滑轮在生产和生活中的应用
1.谈话:滑轮在生产和生活中应用很广泛,谁知道哪些地方应用了滑轮?是定滑轮还是动滑轮,它们分别有什么作用?
2.讨论:在一间房里,电灯的开关是拉线开关,在一进门的南墙处,床在北墙处。如果想在床上控制电灯的开关,又不使房子的布置很乱,可以怎么办?需要安装几个定滑轮?