师：同学们好，今天我们继续研究机械。上课前，请大家准备好以下材料。准备好了吗？那我们开始上课。同学们，学校每天早上都会举行庄严的升旗仪式，你们知道国旗是怎样升到旗杆顶上去的吗？我们通过一段视频回顾升国旗的过程，请仔细观察国旗是如何升上去的，升旗手又是向哪个方向用力的。

　　（播放视频）

　　师：大家发现了吗？升旗手是向下用力拉动绳子的，为什么向下用力国旗反而会升上去呢？这里面有什么奥秘？原来，旗杆顶上有一个装置，叫做滑轮。为什么利用滑轮就能把旗升到旗杆顶上去呢？我们先来观察一下这个滑轮有什么特点。中间位置是它的轴，外面是一个小轮，这个小轮能绕着轴转动。轮的外面还有框框，上下各有一个钩子。仔细看看，中间的小轮与普通轮子有什么不同？

　　生：它的中间有凹槽。

　　师：对，通过观察我们发现，滑轮就是一个边缘有凹槽、能围绕轴转动的轮子。现在老师给大家提供一个滑轮、一根细线，你们能将重物提到高处吗？有几种方法呢？请同学们自己动手试一试。

　　（学生动手尝试）

　　师：大家找到方法了吗？大多数同学可能想到，我们可以组装一个类似于旗杆顶上的滑轮装置来提升重物，那这样的滑轮装置该如何安装呢？我们来看一下。我利用上方的挂钩将滑轮固定，将绳子的一端挂上一个钩码，另一端绕过滑轮。当我竖直向下拉绳子时，钩码就被向上提升了。在这个过程中，大家注意观察一下滑轮的位置有没有发生变化。

　　师：除了这种方法，还有没有其他办法呢？老师这里还有一种方法，我们一起来看一下。我们将挂钩挂在滑轮下方的钩子上，将绳子的一端固定在高处，另一端绕过滑轮。此时，我竖直向上提升，滑轮和钩码就一起被向上提升了。

　　师：同学们，我们找到了两种利用滑轮提升重物的方法。这是相对应的示意图，请大家仔细观察这两种方法有什么不同。

　　生：第一种滑轮固定在上面，位置不变，人向下用力；第二种滑轮不固定，会随着重物移动，人一般在上面向上用力。

　　师：非常好，我们把固定在支架上、不随重物上下移动的滑轮叫定滑轮，把随着重物上下移动的滑轮叫做动滑轮。这两种滑轮都能把物体提升到高处，它们在使用上有什么区别呢？定滑轮和动滑轮会像前面所学的杠杆、斜面一样能省力或省距离吗？下面我们通过实验来寻找答案。这个实验该怎么做？在实验过程中我们应该观察和比较什么呢？请同学们思考一下。

　　生：要关注重物运动方向与拉力方向的关系、直接提起重物与使用滑轮提起重物所用的力之间的关系，还有重物移动距离和拉力端绳子移动距离间的关系。

　　师：没错，那下面就让我们自己动手做一做、比一比。先来研究定滑轮和动滑轮能否省力。我们首先研究定滑轮。大家都知道，直接用手提升钩码时，拉力方向应该是竖直向上的。那么使用定滑轮以后呢？

　　（演示使用定滑轮提升钩码）

　　师：我们可以看到，此时通过施加竖直向下的拉力就能将钩码向上提起，这说明使用定滑轮可以改变拉力的方向。那么使用定滑轮后，拉力的大小又是如何呢？我们要分别测量直接提起一个钩码所用的力和借助滑轮提起钩码所用的力。测量前要先将测力计调零。看，直接提起一个钩码，所用的力为 0.5 牛。然后借助定滑轮来提起钩码。

　　（演示借助定滑轮提起钩码并测量力的大小）

　　师：看，此时提起钩码也用了 0.5 牛的力。我们挂上两个钩码试试。

　　（演示直接提起两个钩码并测量力的大小，再演示借助定滑轮提起两个钩码并测量力的大小）

　　师：直接提起两个钩码，用了 1 牛的力。借助定滑轮提起钩码也用了 1 牛的力。接下来我们再用动滑轮进行实验。同学们请看，当我施加竖直向上的拉力时，可以将钩码和动滑轮向上提起，这说明使用动滑轮不能改变力的方向。那么使用动滑轮能不能省力呢？大家想一下，用动滑轮的时候，提起的只是重物吗？