师：同学们好，很荣幸和大家进行本节课的学习。在学习之前，请同学们准备好相应学习用品。上节课我们学习了杠杆知识，知道可利用杠杆将物体提升一定高度。那在生活中，还有哪些工具能实现将物体提升一定高度的目的呢？大家看老师今天带来的这个工具。同学们观察一下，我们发现它也能将物体提升一定高度，它就是我们今天要学习的主角——滑轮。
那么，什么是滑轮呢？我们先了解一下它的构造。我们把边缘带有凹槽、绕着固定轴转动的小轮称为滑轮。生活中，哪些场景见过这样的滑轮呢？大家看这些图片，是不是觉得很熟悉？没错，生活中有许多使用滑轮的场景。其实咱们校园里就有滑轮的应用，每周一庄严的升旗仪式，旗杆顶部就有一个能使旗帜上升的滑轮；在城市建设中，建筑工地上也有滑轮的身影。
这两个滑轮，它们的使用各有什么特点呢？老师带来的这个滑轮，和课件上的两个滑轮，哪一个使用作用有相似之处呢？我想大家一定有答案了。对，它和旗杆顶部的滑轮相似。在旗帜上升过程中，滑轮的位置没有改变，我们把这种在使用过程中滑轮位置不发生改变的，叫做定滑轮。那建筑工地起重机的吊钩，又是怎样将物体提升到一定高度的呢？是的，它要想将物体提升到一定高度，必须随物体一起向上运动。那老师带来的滑轮能否实现这样的效果呢？同学们观察一下，是不是也实现了将物体提升一定高度？
是的，我们把在提升物体过程中随物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。生活中有很多场景用到定滑轮，动滑轮也在不同场合发挥着作用。同学们有没有想过，为什么同样是滑轮，有些时候它作为定滑轮，有些情况下又作为动滑轮呢？接下来，就请大家随着老师一起进一步研究它们的特点。
请同学们阅读课本82页的实验内容，思考以下两个问题。首先，本实验需要使用哪些器材？其次，我们需要测量哪些物理量？滑轮是生活中的工具，我们使用它是为了什么目的呢？是为了省力？还是为了省距离？又或者是为了改变力的方向？为了研究这些问题，我们需要测量力，那就需要测量力的工具——弹簧测力计。同时，老师用带有刻度的面板来表示物体以及滑轮移动的距离变化。接下来，我们就利用实验的方法探究定滑轮和动滑轮的特点，经过思考，我们设计了如下实验表格。
当我们用测力计直接提升重物，发现测力计示数为2.0牛。下面我们用定滑轮提升重物，请同学们观察，测力计示数依然为2.0牛。同时，我们让物体起始位置处在40厘米刻度线，绳端位置处在50厘米刻度线。拉动测力计使物体上升时，发现测力计移动方向是向下的。当物体上升到50厘米刻度线时，测力计移动到了40厘米刻度线。此时，物体上升距离为0.1米，测力计移动距离也为0.1米。而且我们发现，物体要上升，测力计可以竖直向下拉动，也可以斜着拉动，还能水平拉动，都能使物体上升。
以上就是定滑轮的特点，请大家把数据填入表格。接下来研究动滑轮的特点。因为使用动滑轮时，滑轮和重物会一起被提升，所以我们需要先测量出滑轮和重物的总重力。通过直接提升滑轮和重物，发现二者总重力大小为2.1牛。接着把它组装起来，现在使用动滑轮提升重物。请同学们观察，此时提升过程中，测力计示数为1.0牛。
与此同时，我们让重物从10厘米位置作为起点，此刻绳端位置在40厘米刻度处。我们提升物体，使它上升到20厘米刻度处。请同学们观察，此时绳端位置变化到了60厘米刻度处。把上面的数据填入表格。我们也发现，使物体上升时，测力计移动方向也要向上。
以上就是动滑轮的使用特点。把刚才的实验数据填入表格，大家发现什么了吗？当重物重力大小为2.0牛时，使用定滑轮匀速拉动物体，拉力大小也为2.0牛。当物体移动距离为0.1米时，测力计移动距离也为0.1米。而使用动滑轮提升物体时，因为动滑轮本身有重力，所以物重记为2.1牛，此刻拉力大小为1.0牛，同时物体移动距离为0.1米时，测力计移动距离为0.2米。分析数据可知，使用定滑轮没有省力，也没有省距离，而使用动滑轮可以省力，但费距离。
那以上结论是否正确呢？下面我们增加物重再次实验。我们增加钩码个数，继续使用定滑轮提升。竖直向下拉动测力计观察，此时测力计示数为4.0牛，与两个钩码的总重力4.0牛相等。我们让物体起始位置处在30厘米刻度线处，使它上升20厘米，即0.2米。请同学们观察绳子自由端及测力计移动的距离是多少。
我们发现，当物体移动距离是0.2米时，测力计移动距离也是0.2米。把相应数据填入实验表格。当我们增加一个钩码，此时钩码和动滑轮总重力为4.1牛，我们使用动滑轮提升钩码和动滑轮。请同学们观察测力计示数是多少，此时测力计示数为2.0牛，把数据记录在表格中。与此同时，我们让物体起始位置在0厘米刻度线，现在测力计位置在20厘米刻度线。我们观察当物体位置移动0.2米时，测力计位置会移动多少呢？请同学们观察。
我们发现，当物体从0厘米移动到20厘米，距离变化0.2米时，测力计位置从20厘米移动到60厘米，变化了0.4米的距离。把数据填入表格。将刚才的实验数据再次填入表格，观察数据，发现它反映出来的规律和我们第一次实验结果一样。
可见，我们可以得出如下结论：使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向；使用动滑轮省力，费距离，但不能改变力的方向。那么同样是滑轮，为什么使用定滑轮只能改变力的方向，而使用动滑轮可以省力呢？下面我们用受力分析的方式来分析一下。当物体匀速上升时处于平衡态，此时物体受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力，而此刻的平衡态保证了拉力和重力大小相等，这个拉力大小即为测力计对绳端的拉力。所以使用定滑轮不省力。而对于动滑轮，在提升物体时，由于有两段绳承担动滑轮和重物，所以与重物重力相平衡的是两段拉力，可以得出拉力大小等于重力的一半，可见动滑轮可以省一半的力。
既然使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，那么我们能否获得一种既可以改变力的方向，又可以省力的工具呢？答案是肯定的，我们可以把定滑轮和动滑轮组装在一起，由此获得滑轮组。同学们请看，我们将定滑轮和动滑轮组合之后，可以得到这样的滑轮组。大家思考一下，除了这样的连线方式，还有其他连线方式吗？相信大家已经有答案了。对，我们还可以用这样的连线方式。