黃俊生

^ 摘要：滑輪是變形的杠桿，特別是動(dòng)滑輪相當(dāng)于動(dòng)力臂等于兩倍的阻力臂的省力杠桿，初中學(xué)生一般不能理解，設(shè)計(jì)可拆分的滑輪幫助學(xué)生直觀，輕松的接受理解。有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

關(guān)鍵詞：滑輪；杠桿；探究；變形 無論是新人教版物理八年級《12.2 滑輪》還是新滬粵版八年級《6.6探究滑輪的作用》都是重點(diǎn)學(xué)習(xí)定滑輪和動(dòng)滑輪，探究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探索各種簡單機(jī)械使用原理的興趣。通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生能正確、合理使用滑輪，以達(dá)到改變力的大小與方向的目的；其實(shí)質(zhì)是能從生活和生產(chǎn)勞動(dòng)的實(shí)際需要出發(fā)，去選擇不同類型的杠桿，不同種類的滑輪，以及它們的組合方式，以達(dá)到省力、或者方便生活和生產(chǎn)勞動(dòng)的目的。這里既涉及到了知識(shí)也包含了技能，或者是用這方面的知識(shí)去解釋生活與生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)生的有關(guān)簡單機(jī)械運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象、同時(shí)還要能初步了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過程，以及機(jī)械使用對社會(huì)發(fā)展的作用。認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪以滑輪組使用的功能；

在教學(xué)中，教師可以比較輕松組織學(xué)生自己動(dòng)手探究“發(fā)現(xiàn)”定滑輪不省力，動(dòng)滑輪省一半力，但是，實(shí)際操作中，由于存在a.滑輪自身有重量b.彈簧秤外殼或面板有重量c.滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在摩擦等等因素，學(xué)生實(shí)際探究得出的結(jié)論總是和教材（老師）給出的結(jié)論存在一定的差距，雖然教師可以通過分析給學(xué)生解惑，但是，分析過程中，絕大部分學(xué)生對于“定滑輪實(shí)際相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，動(dòng)滑輪實(shí)際相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的省力杠桿”無法理解，前一理論可能還有部分學(xué)生尚可接受，尤其是后一理論，課后總是有學(xué)生反映不理解。

一、模型解讀

針對這個(gè)難點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)可以拆分和組合的滑輪，模型如圖一：把一個(gè)滑輪分解成為三部分：中間部分是過軸心寬度大約2-3cm的一根長木條（杠桿），上、下兩部分是對稱的半圓，而拆分或者組合可以利用竹榫，如圖二：操作簡單方便。

二、定滑輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿

如圖三：用從滑輪中間拆分出的杠桿，以中點(diǎn)（軸心）作支點(diǎn)，構(gòu)成等臂杠桿；再把滑輪的上、下部分組合即構(gòu)成一個(gè)定滑輪，如圖四：形象，直觀，動(dòng)力臂=阻力臂=R（半徑）自然過渡；并且，原等臂杠桿依然保持平衡，無須贅述。

三、動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂等于二倍阻力臂的省力杠桿

如圖五：用拆分出來的中間部分的一端作支點(diǎn)，軸心掛重物，另一端以彈簧秤提拉，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)力臂=2倍阻力臂的杠桿；分析：忽略杠桿自身的重量，彈簧秤的拉力F= ? G，同樣，把滑輪的上、下兩部分和杠桿組合，如圖六；學(xué)生清楚的看到，杠桿就過渡變成了一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)力臂=2R（直徑），阻力臂=R（半徑），自然就理解了：動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂＝２倍阻力臂的省力杠桿。

綜合以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出，定滑輪、動(dòng)滑輪過渡與杠桿聯(lián)系在一起，自然，平滑，完全可以避免以往的從理論上生硬的把定滑輪動(dòng)滑輪與杠桿捆綁在一起，而且，學(xué)生還不能理解就只能強(qiáng)行囫圇吞棗了，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情會(huì)有不小的挫傷和打擊。

另外，學(xué)生從這個(gè)過程中還可以得到創(chuàng)造性思維的啟迪：平時(shí)學(xué)習(xí)中遇到困難時(shí)，可以理論聯(lián)系實(shí)際，或者靈活變通，相信自己，辦法總比困難多，沒有過不去的火焰山。