《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》(物理人教必修1)教案

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1、《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》 ?教材分析 1、牛頓第一定律告訴我們，物體的運動狀態(tài)及其改變是由它所受的力決定的，而運動 狀態(tài)改變的難易程度又與物體自身的質(zhì)量有關(guān)，因此，探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系是 自然而又十分必要的。 關(guān)于實驗的基本思路：可以先結(jié)合一段視頻，讓學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗和一些小常識出 發(fā)，對加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系進(jìn)行合理的猜想，因為這與實驗數(shù)據(jù)的處理直接相關(guān)。 正比、反比的關(guān)系用圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理比較直觀，而且有利于減小誤差的影響，所以本實驗 用圖象方法處理數(shù)據(jù)。 基于簡單、方便的原則，考慮用打點計時器成本不高，其配備比較普遍，打算安排學(xué)生 在第二

2、課時動手進(jìn)行實驗測量加速度，探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系，但實驗中要注意 消除摩擦力的影響。 由于探究的是加速度與力、質(zhì)量間的比例關(guān)系，教科書上的第二套方案的實驗設(shè)計很有 啟發(fā)性，但實驗操作和數(shù)據(jù)處理對學(xué)生要求比較高，實驗前要注意做好引導(dǎo)工作。 2、新課程注重學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，將過去學(xué)生被動聽、練，改變?yōu)楝F(xiàn)在的主動探究、 合作交流。給學(xué)生提供探究的平臺，讓學(xué)生在探究中體驗和感悟。 3、本節(jié)內(nèi)容很多，考慮到學(xué)生的接受狀態(tài)，將探究工作分步進(jìn)行，第一課時為理論探 究部分，第二課時為操作探究部分。 ?教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1．理解物體運動狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也

3、與質(zhì)量有關(guān)。 2．通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。 過程與方法 1．使學(xué)生掌握在研究三個物理量之間關(guān)系時，用控制變量法實現(xiàn)。 2．指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理去設(shè)計實驗，處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 情感態(tài)度與價值觀 1．通過實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。 2．使學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律 的艱辛與喜悅。 ?教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】 1 .怎樣測量物體的加速度。 2 .怎樣提供和測量物體所受的力。 【教學(xué)難點】 1 .如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。 2 .實驗數(shù)據(jù)的分析與處理。 ?課前準(zhǔn)備 小車、祛碼、小桶、砂、

4、細(xì)線、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、交流電源、紙帶、刻度尺、天平. ?教學(xué)過程 教學(xué) 環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 引 入 課 題 創(chuàng)設(shè)情景，引入課題 演示視頻材料1:在同一畫面演示噴氣式飛機從航母上起飛、列車起步并附有加速數(shù)值（飛機8m/s2,列車0.3m/s2）。 演示視頻材料2：在同一畫面演示普通汽車和賽車起瞳并附后加速度數(shù)值（普通汽車2m/s,賽車4.5m/s） 引導(dǎo)學(xué)生思考問題：飛機、列車、汽車在起動時可以產(chǎn)生不向的加速度，你認(rèn)為加速度的大小與哪些因素有關(guān)呢？ 引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論：物體的加速度大小與物體的大小，與物體質(zhì)量的大小有美系。物體質(zhì)量?定

5、時,受力越大，加速度越大；物體受力一定時質(zhì)量越小，加速度越大。 演示視頻材料 提出問題讓學(xué)生觀 察討論 由學(xué)生分析得出定 性結(jié)論 引入課題  提出本節(jié)課題：用實驗探究物體加速度的大小與物體的受 力，物體的質(zhì)量的定量關(guān)系。 新 課 教 學(xué) 一、提出問題： 加速度的大小與物體受力的大小，物體的質(zhì)量有關(guān)， 如何研究這二個變量之間的關(guān)系呢？ 用控制變量法研究a、F、m三者之間的關(guān)系，先保持物體的質(zhì)量m不變，研究加速度a與受力F的關(guān)系，再保持受力F不變，研究加速度a與物體的質(zhì)量m的關(guān)系，最后把研究的結(jié)果綜合起來，即可得物體的加速度a與物體所受外力F,物體的質(zhì)量

6、m三個量之間的關(guān)系。 二、要求學(xué)生猜想和假設(shè) 根據(jù)前面的分析猜想加速度a的大小與物體所受外力F大小成正比，與物體的質(zhì)量m成反比 三、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，確定實驗步驟 1、實驗方案： 讓小車在外力作用卜在長木板上作勻加速直線運動，測量小車的質(zhì)量m,小車運動的加速度a,小車所受外力F,研究m一定日ta與F的定量關(guān)系；F一定時，a與m的定里大於 2、實驗步驟： (1)選取實驗器材、按照圖1組裝器材 (2)利用天平測量小車、鉤碼的質(zhì)量。 (3)保持小車質(zhì)量m小艾，通過懸掛小向質(zhì)量的小鉤碼對 學(xué)生思考提出研究方法一一控制變量法 讓學(xué)生根據(jù)前面的 分析猜想a與F、m的關(guān)系 引導(dǎo)

7、學(xué)生選擇器 材，借助CAI課件解讀實驗裝置，引 導(dǎo)學(xué)生確定如何測 量F、m和a設(shè)U表格，強調(diào)打點計時器測量a,強調(diào)鉤碼  小車產(chǎn)生不問的拉力F,利用打點計時器打出繩帶，測量出對應(yīng)拉力下的小車的加速度a,記錄拉力F與相應(yīng)的加速度a的大小記錄表格里。 (4)保持懸掛小鉤碼不變，通過在小車上增加祛碼改變小車的質(zhì)量，利用打點計時器測量對應(yīng)的加速度，記錄小車質(zhì)里m與相應(yīng)的加速度a的大小。 四、指導(dǎo)學(xué)生做分組操作實驗采集數(shù)據(jù) 五、分析與論證 1、分析處理實驗數(shù)據(jù) 指導(dǎo)學(xué)生用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，分別在坐標(biāo)紙上作出 a—F圖象和a—1/m圖象，看它們是否兩條過原點的直線。 2、聽

8、取學(xué)生分組實驗匯報 (1)讓學(xué)生自己根據(jù)實驗得出物體的加速度a的大小與物 體受力F的大小、物體的質(zhì)量m三者的關(guān)系，對前面的猜想進(jìn)行驗證 (2)聽取小組實驗匯報 (3)學(xué)生互評 質(zhì)量不能太大(其系統(tǒng)誤差，讓學(xué)生自己去探究) 學(xué)生合作實驗、交流結(jié)果、教師巡視指導(dǎo) 學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和得出實驗結(jié)論 學(xué)生交流實驗結(jié)果、互評 教 學(xué) 小 六、課堂小結(jié) 1、對學(xué)生實驗進(jìn)行評估，請同學(xué)思考該實驗還可以如何改 進(jìn)，實驗誤差是由哪些原因引起的等 留待同學(xué)思考下一 節(jié)課回答 2、教師小結(jié): 教師評價學(xué)生實驗 情況，得出結(jié)論為 下節(jié)課作好鋪墊 我們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象都可以證明我們的猜想 是成立的，也就是在物體的質(zhì)量一定時，物體的加速度a 的大小與物體所受外力F的大小成正比，即aaF；物體受力一定時，物體的加速度a的大小與物體的質(zhì)量m成反比,即aa1/m,這就是我們下一節(jié)課要學(xué)習(xí)的牛頓第二定律。 ?教學(xué)反思 學(xué)生實驗控制比較難，可能出現(xiàn)各種情況，課前教師應(yīng)做好充分準(zhǔn)備