实验：探究加速度与力质量的关系 教学设计.docx

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1、4. 2. 1实验：探究加速度与力、质量的关系新课标要求（一）知识与技能1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。3、培养学生动手操作能力。（-）过程与方法1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现。2、指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论.3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律。（三）情感、态度与价值观1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。2、使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰 辛与喜悦。3、培养学生的合作意识，相互学习，交流，共同提高的

2、学习态度.教学重点1、怎样测量物体的加速度2、怎样提供和测量物体所受的力教学难点指导学生选器材.,设计方案，进行实验。作出图象，得出结论教学方法1、提出问题，导入探究原理一一自主选器材，设定方案，进行操作，总结归纳一一进行 交流。2、对学生操作过程细节进行指导，对学生实验过程的疑难问题进行解答。教学用具：多媒体、小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气 垫导轨、微机辅助实验系统一套。教学过程（一）引入新课教师活动：利用多媒体投影下图：定性讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同，作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？物体运动状态改变快慢取决

3、哪些因素？定性关系如何？学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量 大的产生加速度小。学生再思考生活中类似实例加以体会。点评：教师还可举日常生活中一些实例，如赛车和普通小汽车质量相仿，但塞车安装了 强大的发动机，牵引力巨大，可产生很大加速度。再如并驾齐驱的大货车和 小汽车在同样大的制动力作用下，小汽车容易刹车.通过类似实例使学生获 得感性认识：加速度大小既与力有关，也与质量有关，为下一步定量研究做 好铺垫.（二）进行新课1、物体加速度与它受力的定量关系探究教师活动：现在我们探究物体加速度与力、质量的定量关系（用控制变量法）。保持物体 的质量不变，测量物体在不同

4、力的作用下的加速度，探究加速度与力的定量关 系。请同学生据上述事例，猜测一下它们最简单关系。学生猜测回答：加速度与力可能成正比。教师活动：如何测量加速度a?需什么器材？请同学样设计方案。学生回答：第二章我们已探究过小车速度随时间变化规律，可用该实验器材测加速度。小 车在钩码牵引下作匀加速运动，利用打出纸带求加速度。教师活动：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在, 但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此实 验中力方的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定合力？ 如何测？请同学们想办法。教师引导：可利用前边测加速度的器材，在钩

5、码质量远小于小车质量条件下, 钩码重力大小等于对小车拉力（至于为什么以后再讨论），但必须设法使木板 光滑，或使用气垫导轨以减少摩擦直至忽略不计。这样小车受的合力就等于钩 码重力。教师对学生设计方案的可行性进行评估，筛选出最佳方案进行实验。 学生活动：学生思考，设计可行方案测量，也可借鉴教师提供案例进行设计。教师活动：指导学生分组实验，把小车在不同拉力下的加速度填在设计好的表格中。学生活动：学生设计实验步骤，进行分组实验，取得数据。教师活动：如何直观判断加速度a与尸的数量关系？指导学生以a为纵坐标，以尸为横坐 标建立坐标系，利用图象找规律。利用实物投影展示某同学做的图象，让大家 评价。学生活动：

6、学生在事先发给的坐标纸上描点，画图象，看图象是否是过原点的直线，就能 判断a与分是否成正比。分析研究表格中数据，得出结论。2、物体的加速度与其质量的定量关系探究教师活动：保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速 度与质量关系，请同学们用最简单关系猜测一下二者是什么关系？教师解释: 若a与加成反比，其实是a与1/成正比，31 /的图象应是什么？学生猜测回答：加速度与质量可能成反比。应该是过原点直线。教师活动：保持钩码质量一定，即拉力大小一定，如何改变小车质量？将不同质量的小车的加速度填入设计好的表格中，建立H一 1/勿坐标系作图 象。学生回答：在小车上加祛码。学生设计

7、实验步骤，进行分组实验，测出不同质量时加速度。在坐标纸上描点, 作a- 1 /%图象，据a- 1 /图象建否是过原点直线就能判断加速度是否与质 量成反比。点评：由于学生刚开始从事探究实验，缺乏经验，需要教师指导，比如设计方案，利用图 象处理数据，学生一无经历，二不习惯，所以宜采用定向探究，逐步使学生走向自 由探究。3、对实验可靠性进行评估教师活动：如果同学们猜想是正确的，那么根据实验数据，以为纵坐标，以尸横坐标, 或以。为纵坐标，1/为横坐标，作出图象都应该是过原点的直线，但实际 描的点并不严格在某直线上，也不一定过原点。若真是8凡81/%得需多 次实验才能证实。学生讨论结果，看书讨论相关问题

8、。课余作业1、课后完成实验报告。2、预习第三节牛顿第二定律。教学后记附录1实验分析牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量 的关系是学习下一节的重要铺垫。该实验的器材选取、方案设定，因第二章使用过，学生自 然会想到用该器材测加速度。但测力有一定困难，还需平衡摩擦。为此可借助气垫导轨避免 这一点。另外，测加速度可在气垫导轨上安放两个光电计时门，通过微机辅助系统记录，小车通过两个计时门的时间间隔，测出两计时门间距离，可由x = 产求加速度a,数据完全 2可由微机处理，甚至a凡a1/图象由微机处理作出，收到事半功倍的效果。附录2学生分析该实验是探索规律的实验，学生对加速度与力和质量的关系的定量关系是未知的，但通 过实例，对加速度与力和质量的定性关系是可以理解的。怎样定量研究需在教师指导下，学 生动手、动脑进行设计研究，教师只是一个引导者、评判者，只要学生的设计方案合理，亲 身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不重要。