滑轮教学设计示例

滑轮教学设计示例（精选8篇）

滑轮教学设计示例 篇1

（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

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。

提问：使用定滑轮有什么好处？

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。

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：

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。

提问：使用动滑轮有什么好处？

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。

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

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”

提问：使用滑轮组的优点是什么？

滑轮教学设计示例 篇2

《全日制义务教育物理课程标准》对于“简单机械”的要求是:通过实验探究学会使用简单机械改变力的大小和方向。可见, 学生对于简单机械这一重要基础知识的掌握, 不是通过教师的讲授来实现, 而是强调让学生“通过实验探究”而获得的。目的就是使学生通过自主设计实验, 学会运用科学的探究方法, 体验科学探究的过程, 感受“成功”的喜悦, 从而使学生在获取知识的同时科学素养得以提高。

教材中《其他简单机械》由三部分内容:定滑轮、动滑轮的定义, 定滑轮、动滑轮的特点及滑轮组三部分的内容组成, 三部分花一个课时完成, 内容太多, 学生的探究活动无法很好地展开。因此, 本人将教材的内容分为两个课时完成, 此教案设计仅由定滑轮、动滑轮的定义, 定滑轮、动滑轮的特点两部分内容构成。在教案设计中, 本人将定滑轮、动滑轮的定义由直接给出改为由学生自己设计装置而引出, 使学生获得更多的体验。

二、学生分析

1. 学生年龄特点和认知特点

据J.piaget的认知发展阶段理论, 九年级的学生正处在思维的转型期, 是科学思维能力、概念转变能力飞跃发展的时期, 同时学生的自主意识开始增强, 喜欢按自己的意识办事。

2. 学生已掌握的基础知识与技能

通过长期的训练学生已具备初步的设计探究、实际操作、小组合作和分析归纳能力。通过前面杠杆的学习, 学生也了解了对简单机械的研究主要着重在省力的情况, 运动距离的情况等方面。

三、教学目标

1. 知识与技能

(1) 认识定滑轮和动滑轮;

(2) 知道简单机械的一些应用。

2. 过程和方法

(1) 通过观察和实验, 了解定滑轮和动滑轮的结构;

(2) 通过探究, 了解定滑轮和动滑轮的特点。

3. 情感、态度与价值观

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。

四、教学的重点和难点

重点:定滑轮、动滑轮的力学特点。

难点:动滑轮省一半力的条件。

五、教学准备

1. 实验器材

铁架台、滑轮、细绳、钩码、刻度米尺、形形色色的弹簧秤、天平、计时器等。

2. 学生分为4人一组, 共11组, 各组选定1名召集人, 1名记录员

六、教学流程

《滑轮》教学设计 篇3

一、教学目标

1. 知识与技能

（1）能识别定滑轮和动滑轮.

（2）认识定滑轮和动滑轮的特点，知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用.

（3）会安装滑轮组，并能根据安装情况分析施加的拉力大小与重物的关系.

2. 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.

3. 情感、态度与价值观

（1）意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，发展探究简单机械的兴趣.

（2）联系滑轮在日常生活中的应用，对学生进行情感教育.

二、重点与难点

重点：研究定滑轮和动滑轮的特点.

难点：安装滑轮组.

三、教具

滑轮、细线、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度尺.

四、教学过程

1.复习提问

（1）杠杆可以分为哪几类？它们之间的区别是什么？

（2）举两个省力杠杆和等臂杠杆的实例.

2.新课讲授

（1）引言

观察教材图12.2-1，大人利用滑轮将重物吊到二楼，大人让孩子帮忙，却把孩子吊了上去.你能解释其中的道理吗？

（2）阅读教材

了解定滑轮和动滑轮在生活中的应用，了解什么是定滑轮、什么是动滑轮.

定滑轮：在提升重物时，它的轴始终固定在支架上不动的滑轮.

2015年9月3日上午，以中共中央、全国人大常委会、国务院、全国政协、中央军委名义在北京天安门广场举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会，习近平总书记出席并作重要讲话.在五星红旗冉冉升起的那一刻，在场的每一个中国人心中都充满自豪感和使命感.旗杆上安装的滑轮就是定滑轮.

动滑轮：在提升重物时，随着重物一起上升（或下降）的滑轮.

（3）实验：《研究定滑轮和动滑轮的特点》

物理是一门以观察和实验为基础的学科，通过动手实验，探究知识.

如图12.2-3，学生分组实验，研究定滑轮和动滑轮在提升钩码时的省力情况，总结规律.

定滑轮的实质是等臂杠杆，它的优点是可以改变力的方向.

动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，它的优点是可以省力.

例1： 已知物体和动滑轮总重为860N，要用不大于200N的力将物体匀速提起，问：动滑轮和重物需要几段绳子承担？（不考虑绳重和摩擦）

分析：在不考虑绳重和摩擦的条件下，求绳子段数的题型分为两类：①如果不考虑动滑轮的重力，有n =G物/ F;②如果考虑动滑轮的重力，有n =（G动+G物）/ F.对于n的结果中小数点后面出现尾数，无论是否小于5，一律向前进1，因为绳子的段数应该是整数.

n =（G动+G物）/ F=860N/200N=4.3≈5

即需要5段绳子承担，此时施加的动力实际为F=860N/5=172N .

（4）滑轮组

把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组（如图12.2-4）.出示实验器材，认识滑轮组的构造，哪部分是定滑輪，哪部分是动滑轮.学生动手组装滑轮组，根据安装情况分析施加的拉力大小与重物的关系.

①判断省力情况：忽略动滑轮重、绳重和摩擦，动滑轮由几段绳承担（包括系在动滑轮挂钩上的那段绳），所用的拉力就是物重的几分之一.

如右图：

②绳的绕法：绳子的段数n为奇数时，绕线时从动滑轮挂钩开始绕线;当n为偶数时，绕线时从定滑轮挂钩开始绕线.概括为：奇动、偶定.

（5）阅读材料：《科学世界》轮轴和斜面

①轮轴：由轮和轴组成、能绕共同轴线旋转的简单机械，叫做轮轴.轮轴的实质是能连续转动的杠杆.

例如：球形门把手、方向盘、水龙头、辘轳、扳手、钥匙、手摇铅笔刀、绞盘、石磨、手摇卷扬机、收音机的旋钮.

②斜面：与水平方向有不为零的夹角的平面叫做斜面.

例如：盘山路、金字塔、楼梯.

电梯事故——安全教育

2015年7月26日上午，湖北荆州市一百货公司手扶电梯发生事故.电梯与楼面连接的迎宾踏板松动，导致一名抱着幼儿的女士被卷入电梯内不幸遇难.女子在遇险一刹那，奋力将3岁的儿子托举送出得以生还，自己却在8秒内被电梯吞没.为避免此类事故发生，除了对电梯进行定期检修外，有关电梯急停方式的知识普及，也同样重要.在电梯两端，都有红色的电梯急停按钮.在自动扶梯出现故障或异常情况时，可及时按下该按钮使自动扶梯停止运行.

3.课堂小结：请一名学生总结，其他学生补充.

4.课堂测试：见投影.

5.布置作业：教材第84页第1题、第4题.

6.板书设计：略.

五、设计思考

在新一轮的课程改革中，各种创新的教学模式如雨后春笋般层出不穷.有全新的模式，也有新旧结合模式.有的模式重视理论导学，有的模式重视实验探究，有的模式融合教育信息化.殊途同归，终极目标都是让学生获得物理基础知识和基本技能，初步了解物理学的发展历程，经历物理规律的探究过程，感受、认识和运用物理学的基本思想和基本方法，使学生养成良好的学习习惯和科学态度，逐步形成正确的世界观、人生观和价值观.

本节课从感知、识别、探究、交流、分析、归纳、应用等方面设计各个教学环节.

（一）知识的连贯性

课前复习提问的问题是上一节内容，既起到了复习巩固的作用，又可以考查学生的掌握情况，这就很好地为本节课做了铺垫，避免了因固有知识的缺失造成的理解困难.

（二）开场的趣味性

新课导入时利用了教材的图片，既以教材为根本，又有趣味性，加之教师幽默的语言，学生被深深地吸引.使学生对新课的内容已经有了充分的思考，激发了学生的求知欲.

（三）实验的探究性

本节课由实验探究规律，深入浅出，印象深刻.学生对于自己归纳出的结论，记忆犹新，运用自如.实验操作简单，易于得出正确的结论，也增强了学生的自信心和成就感.以实验探求新知，必能引导学生对实验过程进行深入思考，提高动手实验能力、分析解决问题的能力.

（四）选题的典型性

在总结出定滑轮和动滑轮的特点之后，用精选的例题巩固新知识，题型贴近中考.对于一个知识点多题强化，对于一道题训练一题多解.

（五）讲解的实效性

实验以学生为主体，同时教师要予以适当的指导。实验前演示幻灯片，将实验的注意事项标注其中，使教师的整体指导有效.使学生更加明确实验的重点，做到有的放矢.

（六）作业的延展性

布置学生课外观看微课视频，巩固本节课的知识点，引导学生继续关注对简单机械的探索.课内打基础，课外下功夫.

（七）难点的简化性

1. 蕴含高中知识

教材的漫画中人在上升时，未必匀速上升，可能是加速上升，加速运动是高中具体学习的知识;另外，提升动滑轮时，要“匀速竖直向上”提，如果不这样提，会导致弹簧测力计的示数F>G/2.

2. 确定支点位置

《定滑轮和动滑轮》教学详案 篇4

教学内容：教科版科学六年级上册p12—p13定滑轮和动滑轮。教学目标：

科学概念目标：

1、定滑轮固定在一个地方，不能随着重物的移动和移动。

2、动滑轮不固定，可以随着重物的移动而移动。

3、定滑轮改变力的方向，不省力；动滑轮不改变力的方向，省力。

过程与方法目标：通过自行设计实验方案来研究滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用。情感、态度、价值观目标：意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，发展探究简单机械的兴趣。教学重点：认识定滑轮和动滑轮的作用。教学难点：培养学生的实验能力和分析综合能力。教学准备：滑轮、棉线、钩码、测力计、课件。

教材分析：《定滑轮和动滑轮》的主要内容是认识定滑轮和动滑轮这两种简单机械，并通过观察够吗的数量和用测力计测量这两种方法研究滑轮的省力情况。滑轮在生活不太常见，但只要留心也可能观察到。通过本课的学习，让学生感受到机械对生产生活的影响。

教学过程：

一、引入

展示天安门升旗仪式图片

师：同学们，天安门每天清晨都会举行升旗仪式，大家想过没有，旗杆上的什么装置帮助战士们把国旗升上顶端？

生：滑轮、定滑轮、绳子

师：对，绳子、滑轮。（出示各种各样滑轮图片）像这样边缘右槽，能绕中心轴自由转动的轮，称为滑轮。（出示升国旗滑轮示意图）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。

【设计意图：学生有一定的知识基础，教师通过生活中滑轮的简单应用引入课题】

二、探究性实验，学生感知定滑轮、动滑轮的作用 师：升旗时，旗杆顶端的定滑轮有什么作用呢？ 生：方便生活、省力......师：定滑轮到底省不省力呢？我们来设计实验探究一下吧！（展示实验器材图片）老师可以为大家提供这些实验器材，想一想，你怎么用这些器材证明自己的猜测。

学生相互之间讨论，设计方案。

师：好！哪位同学方案设计好啦，跟大家分享一下，我们一起看看可不可行，可以老师就分发器材给你们进行实验！

学生举手发言，分享自己设计的方案，教师倾听并加以纠偏。教师明确实验要求后，开始进行实验，教师巡回指导。

5分钟后，请小组代表分享实验结果，引导学生得出结论：定滑轮不省力，但可以改变力的方向。师：刚刚我们探究了定滑轮的作用，定滑轮不随重物的移动而移动。生活中，还有一些滑轮，工作时不是固定的。（播放10秒的塔吊工作视频）你认识它吗？在哪里见过它？

生1：起重机、塔吊......生2：工地上有这个，建房子用的。

师：对的，这是塔式起重机，又叫塔吊，是一种工地上常见的垂直运输工具。（课件展示塔吊吊钩细节图）我们的塔吊的吊钩上也有滑轮。塔吊在运输重物时，吊钩上的滑轮有没有随重物移动？

生：没有。

师：是的。向这样随重物的移动而移动的滑轮，叫动滑轮。动滑轮有什么作用呢？ 生：省力、费力、不省力也不费力。

师：同样的，我们来设计实验探究一下吧。还是刚刚的器材，如何调整来做动滑轮是否省力的探究性实验？

学生思考后举手回答，教师指导纠偏后，学生开始实验。

5分钟后，请小组代表分享实验结果，引导学生得出结论：动滑轮省力，不能改变力的方向。【设计意图：探究式学习类似于科学研究的方式，学生提出问题、作出假设、设计实验、实验预期、实施实验、结果分析，有利于定滑轮和动滑轮这个科学概念的理解。】

三、开展思维，拓展延伸。

师：刚刚我们分别做实验探究定滑轮和动滑轮的作用，定滑轮和动滑轮的作用有这么大的不同，那么我们在什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？

学生讨论交流。

《滑轮及其应用》教学设计 篇5

一、概述

· “滑轮及其应用”是《义务教育课程标准试验教科书●物理》（上海科学技术出版社）八年级物理第十章第二节；

·“滑轮及其应用”是初中物理“机械与人”一章的内容，教材的目的在于怎样让学生通过具体的实例和亲自实验来总结归纳出各滑轮的特点，所需课时为1节；

·本节课是在学生学习了杠杆的平衡条件的基础上对滑轮的学习。本节的实验可以激发学生的学习兴趣。由于滑轮在生产生活中应用十分广泛，所以通过本节课的学习还可大大提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。总之本节课无论在知识的学习还是的能力的培养上都有着十分重要的作用。本节课主要通过动手探究实验，让学生认识什么是定滑轮、动滑轮、滑轮组，以及使用它们的好处，能说明使用它们的原理和解决使用中的一些问题。

·这节课既是对杠杆知识的延伸，又为后面学习“功”、“功率”和“机械效率”作准备。所以，本节课在第十章中起到承上启下的重要作用。让学生通过动手探究实验，引导学生认识定滑轮、动滑轮、滑轮组，并了解使用它们的好处，培养了学生自主探究、合作交流的能力。

二、教学目标分析

（一）知识与技能：

1、认识定滑轮、动滑轮，能识别生产、生活中常见的滑轮。

2、通过观察和实验探究了解定滑轮和动滑轮的结构、工作原理及特点。

3、通过观察和实验探究了解 滑轮组工作原理及特点。

（二）过程与方法：

1、经历“探究滑轮的使用方法及工作特点”过程，运用实验归纳法得出结论。

2、通过将定滑轮抽象成等臂杠杆、将动滑轮抽象成省力杠杆的过程，感受建模的科学方法。

（三）情感态度与价值观：

1、通过了解滑轮与生产、生活的密切联系，体验到生活中处处存在物理。

2、通过“合作使用滑轮提升钩码”等活动，养成善于观察、勤于思考、乐于探究精神、团队协作的良好习惯。

三、学习者特征分析

学生是灵璧中学的八年级学生，好奇心强，具有较强的探究欲望，有过较多的小组合作经验。学生已经学过杠杆的物理概念和平衡条件，能利用杠杆的平衡条件解决的问题。培养学生自主探究、合作交流的能力。根据形成性评价，学生已经了解了各种杠杆，可以进行该节课的学习，本节课应在充分预习准备之后进行效果会更好。

四、教学策略选择与设计

·探究引导策略：自主式与小组探究式学习相结合；教师启发引导。

·自主式与小组探究式学习策略：建立小组讨论、交流、合作的课堂氛围。·情景创设策略：教师是学生学习的组织者、引导者。在本节的备课和教学过程中，要充分锻炼学生自主探索、合作交流的能力。学生是学习的主人，在教师的指导下主动地，积极地探究，用自己的实践去亲自感悟、获取知识。

五、教学资源与工具设计

·沪科版新课标教材八年级全一册。

·实验器材：十五组：单双滑轮各一组、弹簧测力计、钩码一盒、铁架台、刻度尺、细线等。

·专门为本课设计的多媒体课件。

·多媒体教室（教学一号楼，二楼南头多媒体教室）。

六、教学过程

（一）．复习引入

1、什么叫杠杆？

2、杠杆平衡的条件是什么？

3、杠杆一定是直的吗？

我们的祖先在很早就发明出许多简单机械，出杠杆外，还有滑轮、轮轴、辘轳等，今天我们将学习滑轮及其应用。

（二）．新课教学（要点）

1、认识滑轮并能区分滑轮

[教师活动]讲述：生活中，人们常常使用滑轮来提升重物。观看PPT，生活中滑轮。请你观察桌上摆放的滑轮，说出它的结构特点, 并设计方案把钩码提起。[学生活动] 观察滑轮的结构特点。总结：

2（板书------滑轮：周边有槽、能绕着轴转动的圆轮。）[学生探究活动]（小组合作）探究滑轮的使用方法；（体验实验、观察比较）[教师活动] ①用PPT再现滑轮的使用

②提问：仔细观察两种情况下滑轮的运动情况，比较装置的不同之处。[师生互动]总结：

（板书）定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；

动滑轮：使用时，轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。

2、探究定滑轮的特点（1）[教师引导] 用定滑轮提升二个钩码，探究力的大小、力的方向、是否省距离？ [学生活动]1思考 确定方案。

（2）小组内协作配合完成探究实验。实验中，注意观察和记录。（3）汇报实验结果，总结实验结论。小组交流，得出结论。

[教师活动]在实验前对实验中的一些注意事项进行适当的指导和演示，巡堂指导，对学生存在的一些问题进行必要的引导和纠正。并引导他们认真观察实验现象，得出定滑轮和动滑轮的使用特点。

（板书）定滑轮的使用特点:不能省力，但可以改变用力方向。（4）、滑轮的本质 [教师活动] ①物理建模，分析滑轮的本质

设问：使用滑轮，有省力、不省力等等情况，使用杠杆，也有省力、不省力等类似情况，能不能将滑轮看成杠杆呢？（引导学生观察定滑轮工作时滑轮的运动情况）

②利用PPT动画分析定滑轮本质

3（引导学生利用杠杆的平衡条件来分析并得出结论）[师生互动]总结定滑轮本质。

（板书）定滑轮的本质：实质上是等臂杠杆。3探究动滑轮的特点（1）[教师引导] 用动滑轮提升二个钩码，探究力的大小、力的方向、是否省距离？ [学生活动]1思考 确定方案。

（2）小组内协作配合完成探究实验。实验中，注意观察和记录。（3）汇报实验结果，总结实验结论。小组交流，得出结论。

[教师活动]在实验前对实验中的一些注意事项进行适当的指导和演示，巡堂指导，对学生存在的一些问题进行必要的引导和纠正。并引导他们认真观察实验现象，得出定滑轮和动滑轮的使用特点。

（板书）动滑轮的使用特点: 可以省力，但不能改变用力方向。（4）、滑轮的本质 [教师活动] ①物理建模，分析滑轮的本质

设问：使用滑轮，有省力、不省力等等情况，使用杠杆，也有省力、不省力等类似情况，能不能将滑轮看成杠杆呢？（引导学生观察定滑轮工作时滑轮的运动情况）

②利用PPT动画分析动滑轮本质

（引导学生利用杠杆的平衡条件来分析并得出结论）[师生互动]总结动滑轮本质。

（板书）动滑轮的本质：实质上是动力臂是阻力臂的两倍的省力的杠杆。（5）[教师活动]问题：从动滑轮的本质来看，使用动滑轮的拉力应该是不使用动滑轮时拉力的一半，但实验的结果似乎并非如此，只是将近物体重力的一半。你认为这可能是什么原因呢？

[学生活动]讨论并回答

[师生互动]总结：①动滑轮本身也有重力，使用动滑轮提升重物，所用拉力是滑轮与物体总重的一半。②使用动滑轮省力一半只是一种理想状态。（6）[教师活动]引导学生对定滑轮和动滑轮比较，利用PPT画图分析。4，探究滑轮组的特点（初步掌握）（1）[教师引导]设计使用滑轮组的意义 组装两个单滑轮构成的滑轮组提升二个钩码。

（2）利用PPT动画分析，力的大小F和G的关系、距离S和h的关系。（3）小组交流，得出结论。

（板书）滑轮组的使用特点: F＝1/nG S=nh(4)动画播放使用定滑轮、动滑轮和滑轮组的区别，体会它们的特点。

（三）课堂小结和练习1，小结

用自己的语言总结本节课收获，（注意引导从两个方面知识和实验）2，练习和作业

（甲乙完成作业）

1、下图1，重为30 N的物体B在水平拉力作用

下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，F= N，物 体B受到地面的阻力f= N。

2、如下图2所示，在不计摩擦和动滑轮重的情况下，要将重物G用动 滑轮匀速提起，拉力F、为()A.G B.G/2 C.2G D.不能确定

（丙丁完成作业）

3、定滑轮的实质是一个（）杠杆，使用时（）力，可以改变（）的方向；动滑轮的实质是一个（）的杠杆，使用时可以（）力，但不能改变（）的方向

4、如下图3所示用动滑轮提起一水桶，已知桶及水共重250N，如要把水桶提高2m人需要用多大力?绳自由端应移动多大距离?(不计动滑轮重及绳与轮间的摩擦)

（小组共同完成）

一辆汽车陷入泥泞之中，请你根据图中装置，运用学过的知识，用最小的力将它拉出来，试画出滑轮组的绕法。已知车重

6×10

N，地面的阻力为车重的1/4，如果不计滑轮重、绳重及摩擦，则需要的拉力至少多大？

滑轮教学反思 篇6

1.教师在教学中要积极培养创新意识，感悟兴趣教学。新的教育观念正日渐潜入人心，新的课程改革带来了教学思想、教学方法的深刻变革，教师不能死抱书本不放，要在知识不变的情况下，运用创新意识对教学精心设计，努力创造快乐学习情景，让学生在学中乐、乐中学，亲密感悟兴趣教学。本教学设计中幽默漫画设计、滑轮理论分析设计、滑轮组教学设计、例题作业设计，均为精心设计而成的。

2.根据学生的心理特征和认知特点，积极展开探究性教学。首先，在探究性学习中，学生成为学习的主人，失去了对老师的过度依赖，不得不动手动脑，去感受知识的产生过程，自主学习能力得以加强。每个学生都有长处，有的善于动手、搞小制作，有的善于调查研究、查阅质料，有的善于发现问题，归纳总结，探究性学习充分提供学生表现和施展才华的天地，锻炼能力的机会。虽然耗时多，显得慢，但这样的学习使学习的兴趣和激情在实践中升华，学生喜欢。教师要把施教的阳光洒向每一个学生，适当的赞美表扬，让学生体验学习快乐和价值。总之，让我们为创造快乐而高效的物理教学携手奋斗吧。

滑轮教学设计示例 篇7

Keywords:Luffing equipment Genetics algorithmsOptimal design

补偿滑轮组变幅装置是起重机实现带载变幅的一种工作装置。由于其工作特点可知货物在变幅过程中近似沿水平轨迹移动, 使得变幅过程中能量的消耗降低。本文结合遗传优化设计算法, 从降低能耗方面着手对其进行优化计算以达到变幅装置最优的设计要求。

一、优化数学模型

在补偿滑轮组变幅装置的优化设计中, 最终的希望是计算出变幅装置中的各个尺寸能使吊重运动轨迹近似为一水平直线, 吊重在变幅过程中的垂直高度差值趋向最小。但实际设计表明, 即使在全幅度内吊重移动轨迹水平性最好, 也不能达到吊重不平衡力矩最小。本文从基于变幅机构功率最小建立模型。

补偿滑轮组变幅装置的几何模型如图1-1所示。

1. 设计变量

设计参数分为两类, 一类为预定参数, 预定参数是优化设计中按具体要求事先给定的, 且在优化设计过程中始终保持不变的设计参数。本文中设计常量为:起重量Q、最大幅度Rmax、最小幅度Rmin、补偿绳根数mb、起升绳根数mq、臂架头部滑轮半径r、臂架长度L等。另一类为设计变量, 设计变量是优化设计中可变化的设计参数。本文中设计变量为:C点的坐标 (yc=x1, zc=x2) 、前颚长x3、后颚长x4、颚头轴线与臂架垂线之间的夹角x5。即:设计变量:X= (x1x2x3x4x5) T。

2. 目标函数

基于货重不平衡力矩最小建立目标函数。由于变幅机构的功率是按各幅度位置货物不平衡力矩的均方根值来确定, 其值越小, 所需要的变幅机构功率也就越小, 因此用均方根值作为目标函数:

式中:MQi———第i个幅度位置的货物不平衡力矩;

MQ=Q[Lcos (angle) +x3sin (angle+x5) ]-Scos (anotherangle) ·zB+Ssin (anotherangle) ·yB

yB=Lcos (angle) -x4sin (angle+x5)

zB=Lsin (angle) +x4cos (angle+x5)

S———补偿滑轮组钢丝绳总张力;

angle———各幅度对应的仰角大小;

n———等分的幅度位置数。

3. 约束条件

约束条件主要考虑设计变量的上、下限, 而变量变化范围主要按照设计经验、总体布置等确定, 以保证其实用性。其约束条件如下:

二、遗传算法的基本原理

遗传算法是一种通过模拟生物进化过程来搜索最优解的方法, 它不用求导, 直接在优化准则函数值的引导下, 在搜索空间中进行自适应全局并行搜索, 运行过程简单, 计算结果接近全局最优解。其具体实现步骤如下:

1. 编码方式

编码方式分为二进制编码、浮点数编码和符号编码等。本文采用二进制编码, 本文所求解的系统变量不多, 变量的取值范围变化不大, 且二进制编码、解码操作简单, 交叉、变异等遗传操作便于实现, 搜索能力强。

2. 适应度函数

遗传算法在进化搜索中基本不利用外部信息, 仅以适应度函数为依据, 利用种群中每个个体的适应度值来进行搜索。本文直接把目标函数作为适应度函数。

3. 遗传操作

遗传操作包括选择、交叉、变异。其中选择按照个体适应值的大小, 从种群中按照一定的概率, 选出适应值较大的一些个体存放于交配池中。而后由交叉和变异这两个遗传算子对交配池中的个体进行操作, 形成新一代的种群。本文取交叉概率Pc=0.8, 变异概率Pm=0.1。

三、算例分析

1. 计算说明

本文以无臂架自重平衡系统的固定式起重机为例, 采用刚性驱动方式。

2. 计算结果

通过上述分析, 代入预定参数, 运行程序, 得出的结果如下表所示。

表中x5的数值为弧度值, 最终求得的目标函数值为0.000355N.m。

3. 结果分析

从迭代过程的数据以及最终运行结果可以看出, 目标函数的优化过程是逐步搜索优化值, 直到搜寻到最优值。从迭代的函数值可看出整个过程平稳过渡, 且搜索便捷。另外, 将优化出的各参数值代入, 得出吊重移动的偏差, 由其值可见货物移动轨迹近似水平。求得的目标函数值也位于零线上下, 且吊重移动的最大值与货重不平衡力矩的最大值也满足设计要求, 故效果较理想。

四、小结

将遗传算法与起重机械设计相结合, 不仅有更强的寻优能力, 克服了传统优化算法不易求得全局最优解的缺点, 而且由于遗传优化算法为群体搜索, 除能搜索到全局最优解外, 同时还能搜索到若干次优解, 从而为设计者提供了若干可选方案。故无论从数据结果分析还是搜索的全局性等等方面都明显优于常规设计。

摘要：本文利用遗传算法对臂架补偿滑轮组变幅装置进行优化设计, 根据优化过程及计算结果得出遗传算法相对于传统优化方法而具有更强的全局寻优能力和若干个局部最优解, 且精确、便捷。

关键词：变幅装置,遗传算法,优化设计

参考文献

[1].孙国正.优化设计及应用.北京:人民交通出版社, 1992

[2].周明, 孙树栋.遗传算法原理及应用.北京:国防工业出版社, 2002

[3].蒋国仁.港口起重机械.大连:大连海事大学出版社, 1998

《如何设计滑轮组》的讲授方法 篇8

关键词：设计 滑轮组 讲授方法

1 如何确定动滑轮的个数

首先让学生设计只有一个动滑轮的实验，通过实验知道动滑轮可以省力而且吊着动滑轮的每根绳子拉力相等。再设计由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，从而会发现绳子拉力的大小与吊着动滑轮绳子的根数有关。并能确定被拉货物的重力G与绳子所受拉力F的倍数关系N，在不考虑滑轮自身重力及摩擦力的情况下N=■，倍数N恰好等于吊着动滑轮绳子的根数，不仅如此，还能由N确定动滑轮的个数。当N为偶数时，动滑轮的个数为：■个，当N为奇数时，动滑轮的个数为：■个。

2 如何确定定滑轮的个数

先设计只有一个定滑轮的实验，通过实验知道：定滑轮是不省力的，但可以改变力的方向。再设计由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组，从而可以确定定滑轮的个数由吊着动滑轮绳子的根数N及绳子自由端与货物移动方向的关系确定。当N为偶数时，若绳子自由端移动的方向与货物移动方向相反，则定滑轮的个数与动滑轮的个数相同为■个。若绳子自由端移动的方向与货物移动方向相同，则定滑轮比动滑轮少一个，为■-1个。当N为奇数时，若绳子自由端移动的方向与货物移动方向相反，则定滑轮比动滑轮多一个，为■+1=■个。若绳子自由端移动的方向与货物移动方向相同，则定滑轮与动滑轮的个数相同，为■个。

3 如何确定绳子固定端的位置

先用一个定滑轮和一个动滑轮组成最简单的滑轮组，再不断的增加定滑轮和动滑轮的个数，由多次的实验得知：绳子固定端的位置由吊着动滑轮绳子的根数N的奇偶性确定，当N为偶数时，绳子的固定端应接在定滑轮的挂钩或方框上，当N为奇数是，绳子的固定端应接在动滑轮的挂钩或方框上。

这样一个满足设计要求的滑轮组就设计好了。整个过程是始于对生活的认识，以感知为基础，有完整的从表象到本质、从个别到一般的抽象概括过程。使学生在实验中体会和运用到分析和解决问题的科学思维方法，充分体现出学生在实验中的主体作用。

以上是笔者的一点具体做法和体会，仅供同行们参考。

参考文献：

[1]姜立东.滑轮组设计技巧[J].中国教育技术装备，2013（31）.

[2]丁荣兰.巧妙判断和设计滑轮组[J].数理化解题研究（初中版）， 2011（12）.

[3]顾以波.滑轮组的设计思路[J].初中生世界（八年级物理）， 2013（Z4）.