高三物理必修一第4章導(dǎo)學(xué)案 4.2《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》（人教版）

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111 4.2 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān). 2.通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系. 3.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力. 過程與方法 1.指導(dǎo)學(xué)生半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系.知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 2.學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 3.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問題. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度. 2.通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神. 3.培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神 課前預(yù)習(xí) 1．加速度是表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________的物理量。根據(jù)事實(shí)經(jīng)驗(yàn)，加速度與物體的________有關(guān)。物體________一定時(shí)，質(zhì)量越小，加速度就越大。加速度還與物體_______的大小有關(guān)，物體________一定時(shí)，受力越大，其加速度越大。 2．探索加速度與力的關(guān)系的基本思路：保持物體的________不變，測(cè)量物體在________的作用下的_________，分析________與_______的關(guān)系，如果a與F成____比，則a—F圖像是一條__________________。 3．探索加速度與質(zhì)量關(guān)系的基本思路：保持物體_____________相同，測(cè)量_________的物體在該力作用下的________，分析_________與________的關(guān)系，如果a與m成_____比，實(shí)際上就是a與1/m成_____比，則a—1/m圖像就是一條______________。 4．控制變量法：先控制一個(gè)參量不變，研究其余參量之間變化關(guān)系的方法叫控制變量法。 預(yù)習(xí)評(píng)價(jià) A類進(jìn)階 1．為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該采用的研究實(shí)驗(yàn)方法是（ ） A．控制變量法 B．假設(shè)法 C．理想實(shí)驗(yàn)法 D．圖象法 2．一個(gè)由靜止?fàn)顟B(tài)開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，可以由刻度尺測(cè)出__________和秒表測(cè)出_______，由公式___________計(jì)算物體的加速度。 3．在探究實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量長(zhǎng)度的工具是__________，精度是___ ___mm，測(cè)量質(zhì)量的工具是_________。 B類進(jìn)階 4．為了更直觀地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來(lái)，該關(guān)系圖象應(yīng)選用（ ） A．a(chǎn)-m圖象 B．m-a圖象 C．圖象 D．圖象 5．如果圖象是通過原點(diǎn)的一條直線，則說明（ ） A．物體的加速度a與質(zhì)量m成正比 B．物體的加速度a與質(zhì)量成反比 C．物體的質(zhì)量m與加速度a成正比 D．物體的質(zhì)量與加速度a成反比 評(píng)價(jià)等級(jí):【 】 課程導(dǎo)學(xué) 1. 如何根據(jù)現(xiàn)有器材測(cè)出小車加速度？ 2. 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度的方法和公式是什么？ 3. 在實(shí)驗(yàn)中如何消除摩擦力的影響？ 4. 如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？有哪些方法？ 5. 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論？ 思維點(diǎn)擊 難點(diǎn)突破 例1．在水平路面上，一個(gè)大人推一輛重車，一個(gè)小孩推一輛輕車，各自做勻加速運(yùn)動(dòng)（阻力不計(jì)）.甲、乙兩同學(xué)在一起議論，甲同學(xué)說：大人推力大，小孩推力小，因此重車的加速度大.乙同學(xué)說，重車質(zhì)量大，輕車質(zhì)量小，因此輕車的加速度大.你認(rèn)為他們的說法是否正確？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。 方法與技巧展示 自我小結(jié) 自主評(píng)價(jià) 1．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了平衡摩擦力，需要在長(zhǎng)木板的下面墊一木塊（木塊墊在沒有滑輪的一端），反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到測(cè)出小車所拖紙帶上的各個(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)之間的距離都________為止．這時(shí)小車在斜面上所做的是________運(yùn)動(dòng)，小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與小車的________平衡． 2．實(shí)驗(yàn)臺(tái)上備有下列器材：A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶及復(fù)寫紙片； B．附有定滑輪的長(zhǎng)木板； C．小車； D．砝碼； E．鉤碼； F．小桶、細(xì)繩、砂； G．兩根導(dǎo)線；H．秒表； Ⅰ．天平（附砝碼）； J．刻度尺； K．彈簧秤； L．6 V蓄電池； M．學(xué)生電源． 　　探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)需要的器材有：________． 3．“在影響加速度的因素”的探究中發(fā)現(xiàn)（ ） A．同一物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，受到的合外力越大 B．同一物體運(yùn)動(dòng)的速度變化越大，受到的合外力越大 C．同一物體運(yùn)動(dòng)速度變化率越小，受到的合外力越小 D．同一物體運(yùn)動(dòng)速度變化越快，受到的合外力越大 4．圖4－2－1為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離如圖中所示，單位是cm．小車的加速度為________m／s2． 圖4－2－1 5．某同學(xué)在探究加速度a與力F和加速度a與物體質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，測(cè)出了表1、表2兩組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D甲、乙兩個(gè)坐標(biāo)上分別作出a-F和圖線。 F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68 a/ms-2 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97 表1 2.00 2.50 3.33 4.00 5.00 a/ms-2 0.44 0.56 0.73 0.89 1.08 表2 甲 乙 自主探究 探究主題：控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用與意義 探究方式：通過查資料或上互聯(lián)網(wǎng)搜索等手段寫一篇與之相關(guān)的科技小論文 111