人教版必修一4.2《实验探究加速度与力、质量的》教案4

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1、实验：探究加速度与力、质量的关系教材分析：探究性实验是高中物理新课程中一种重要的科学实验方法。探究加速度与力、质量的关系一课安排在牛顿第一定律和牛顿第二定律之间，对于学生来说，这种探究性实验比以往比验证性的实验难度要大，所以对本节教材主要做以下难点分析：1.从教材前后联系来看，本节内容具有承上启下的作用，上一节讲解了力是改变物体运动状态的原因，质量是惯性大小的唯一量度，探究加速度与力、质量的关系是认知过程的必然，这一节又是牛顿第二定律的实验和理论基础，所以本节课实验能否成功对于下一节的学习非常关键。从牛顿第一定律过渡到确定研究这些物理量之间的关系上，是本节课难点之一。2.从教材内容来看，本节课

2、涉及到的比较法和控制变量法，都是高中物理实验常用的方法，也是科学研究的重要方法，所以更要好好把握。学情分析：探究性的实验初中没有接触过，对于学生现有的能力来说进行实验的设计还是比较困难的，在具体的教学过程中，还是应该体现学生重在参与的思想，逐步提高学生这方面的能力，使学生更多的看到探究的思想，感受探究的乐趣。教学目标：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，与质量也有关。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。二、过程与方法1指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。12引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。3对

3、实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。三、情感、态度、价值观1通过实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。2通过探究激发学生的求知欲和创新精神。3培养学生与他人合作的团队精神。教学重点：1控制变量法的使用。2如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。3实验数据的分析和处理。教学难点：1在老师引导下提出切实可行的实验方案。2实验的操作过程。课时安排：2课时（第1课时探究实验方案，第2课时实验操作、分析实验数据、得出结论）教学过程：第1课时：设计实验方案一、复习回顾、导入新课：1、牛顿第一定律：（一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。）2、这一定律向我们阐

4、述了哪几个方面的含义？（力不是维持运动的原因；力是改变运动状态的原因；物体保持匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。）3、惯性体现物体运动状态改变的难易程度，其大小由什么决定？（物体的质量）4、运动状态由哪个物理量来描述？（速度V）5、体现运动状态改变即速度的改变情况的物理量是什么？（加速度a）2二、提出要研究的问题并进行猜想与假设：问题1：请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？问题2：请同学们根据你的经验猜一猜加速度与力、质量有什么关系？力越大，加速度越质量越大，加速度越问题3：力越大，加速度越大aF，aF2，aF3？111质量越大，加速度越小a三、制定计划与设计实验：，a，a2mmm3？问

5、题4：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法进行研究？控制变量法拓展：提示初中用过这种办法，在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时；（在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时。安排此问题的目的是对学生进行物理学研究方法的教育，让学生知道控制变量法是一种普遍常用的科学研究方法）。问题5：保持质量一定，怎样研究加速度与力的关系，或保持力一定，怎样研究加速度与质量的关系？学生会回答出用打点计时器测出几个加速度及所对应的力，分析加速度与力关系或加速度与质量关系，若不提测加速度，可追问如何测出加速度。问题6：鉴于用纸带测出加速度是我们已经掌握的一种技能，因此本次探究加速度与力、

6、质量关系，我们暂不用此方法。请同学们参考课本43页“做一做”栏目，看能否有新的设计并说说这种设计有什么优点？3理论依据：两物体均做初速度为零的匀加速直线运动，由x=的位移关系，就是他们的加速度关系。具体实验方案：课本78页参考案例。12aT2知，相同时间内问题8：绳拉小车的力是小车受的合力吗？学生很容易提出还有摩擦力。问题9：我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力，使问题复杂化，那么怎样抵消摩擦力的影响呢？（1）用重力分力平衡掉摩擦力，为此可以倾斜木板，直到小车放上后恰能静止或被轻推后匀速。（2）减小摩擦力直到可忽略，可采用气垫导轨。第2课时：做实验并记录、分析数据

7、，得出结论四、进行实验与收集数据：1为了节省时间，教师给学生做一下分工，1-4组探究加速度与力的关系，参照表一和表二要求；5-8组探究加速度与质量的关系，参照表三和表四要求，要填写好表格。2平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的绳子解下，车后拖的绳子也不用解下，放在车上即可。3注意铁夹子的位置。4注意实验中同学之间互相配合，如谁扶住板，谁控制铁夹开启、闭合，谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器，谁负责测量记录等。4表一：两车质量均为（200+100）g参照车绳上挂钩码/g实验车绳上挂钩码/g组别代表F1位移x/cm1代表F2位移x/cm21234520202020203040506070表二

8、：两车质量均为（200+100）g组别F/F21x/x=aa212/1123451.52.02.53.03.5表三（两车绳上挂的钩码均为40g）参照车车和车上砝码实验车车和车上砝码组别总质量/g位移x/cm1总质量/g位移x/cm25代表m1代表m212345300300300300300200400500600700表四（两车绳上挂的钩码均为40g）组别m/m21x/x=aa121/2123452/3=0.674/3=1.335/3=1.676/3=2.007/3=2.33五、分析、论证与评诂：1、让学生分析表二和表四，并得出结论。(在两车质量一样的情况下，实验车受的力是参照车的多少倍，加速度就是参照车的多少倍，说明加速度与力成正比；在两车受力一样的情况下，实验车总质量是参照车的几倍，加速度就是参照车的几分之一，说明加速度与质量成反比。)2、实验中有哪些因素会导致实验误差？（不能及时停止，导致位移测量的不准确。）3、如果重新设计，你是否有更好的方法？6