师:同学们,大家好,欢迎来到今天的科学课堂。今天我们要学习的内容是小学科学教科版六年级上册第一单元第六课——滑轮组。我们先来猜个谜语:“大老鹰,有力气,一只铁爪不落地,不抓兔子不抓鸡,只抓物品和机器。”同学们想一想,这是什么呢?
生:起重机!
师:对,谜底就是起重机。说到起重机,想必大家都见过。我们先来简单认识一下它。(展示两张图片)这是两种不同类型的起重机。起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械,又称天车、行吊车。那同学们知道起重机为什么能将钢材等那么重的物体运到高处吗?大家仔细观察起重机的结构,看看发现了什么?
生:有定滑轮和动滑轮。
师:非常好。结合我们前面学过的知识,谁能说说它们都有什么作用?
生:定滑轮能改变用力方向,动滑轮能省力。
师:没错,起重机可真机智。像这样定滑轮和动滑轮组合在一起使用,就构成了滑轮组。那同学们知道滑轮组是怎么组装的吗?它又有什么作用呢?大家大胆猜一猜。
生:不知道,老师快讲讲吧。
师:都说实践是检验真理的唯一标准,那我们就先来组装一个简单的滑轮组。我们需要准备一个铁架台、一盒钩码、两个单滑轮、一根长约50厘米的细绳。这里有一些实验注意事项:一是要遵循先定后动的原则,由于滑轮组较轻,为防止组装过程中掉落,可在下方动滑轮上挂一个钩码;二是组装简单滑轮组时,可将钩码盒放在铁架台下方以固定。我们先将一个单滑轮挂在铁架台的上端作为定滑轮,在定滑轮的吊钩上挂上细绳,在下方动滑轮上挂一个钩码,将细绳从动滑轮下方的沟槽绕过,再向上绕过定滑轮,这样一个简单滑轮组就组装好了。大家动手组装一个吧。
(学生动手组装)
师:我们简单的滑轮组装好了,那它有什么作用呢?接下来我们一起研究一下。我们还需要准备一个测力计和实验记录表。这里还有一些注意事项:一是将组装好的滑轮组装置靠近桌边摆放,可将勾码盒放上以固定支架;二是用测力计前先观察指针是否归零,再将线绳的末端向下挂上测力计拉动,且拉动时应匀速缓慢;三是改变勾码重量,记下各次测力计读数。我们先检查测力计指针是否归零,然后直接提升一个钩码、两个钩码、三个钩码,测出用力大小并做好记录。接着将组装好的滑轮组装置靠近桌边摆放,向下挂上测力计,缓慢拉动,测出用力大小并记录,再依次添加勾码,分别提升两个勾码、三个勾码,缓慢拉动,测出用力大小并记录。
(学生进行实验并记录数据)
师:通过实验记录得到以下数据:直接提升一个勾码,用力0.5牛;用滑轮组提升,用力0.3牛。直接提升两个勾码,用力1牛;用滑轮组提升,用力0.6牛。直接提升三个勾码,用力1.5牛;用滑轮组提升,用力0.8牛。同学们,根据这些数据我们发现了什么?
生:用滑轮组提升用力更小。
师:非常好,而且我们的滑轮组用到了定滑轮,所以我们得出结论:滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向。那如果是多个滑轮组,它又有怎样的作用呢?我们一起来探讨一下。这次需要准备一个铁架台、两个双滑轮、一根长约100厘米的细绳、一盒钩码、测力计和实验记录表。实验注意事项有:一是依次按照定动的方式连接;二是用与前面实验相同的方法进行实验;三是改变勾码重量,记下各自测力计读数。多个滑轮组的绕绳方式要特别注意,今天我们采用定动、定动的原则。先将铁架台靠近桌边摆放,将一个双滑轮(注意是上大下小的方向)挂在铁架台上端作为定滑轮,在下方的吊钩上挂上细绳,由于滑轮组较轻,为防止掉落,可在下方动滑轮上挂一个钩码(下方动滑轮是上小下大)。将细绳从动滑轮的小滑轮下方沟槽绕过,再向上绕过定滑轮的小滑轮,再向下绕过动滑轮的大滑轮下方沟槽,最后向上绕过定滑轮的大滑轮,这样多个滑轮组就组装好了。向下挂上测力计,缓慢拉动,记下测力计读数。然后依次添加勾码,分别提升两个勾码、三个勾码,缓慢拉动测力计,测出用力大小并记录。
