【教学设计】《实验：探究加速度与力、质量的关系》（人教）

实验 探究加速度与力 质量的关系实验 探究加速度与力 质量的关系 制作人 蚌埠二中 刘毅 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 教材中实验的基本思路是采用控制变量法 即在保证 质量或外力不变的基础上去探究加速度与力和质量的关系 本实验要测量的物理量有质量 加速度和外力 测量质量用天平 需要研究的是怎样 测量加速度和外力 1 测量加速度的方案 采用较多的方案是使用打点计时器 因第二章使用过 学生 自然会想到用该器材测加速度 根据连续相等的时间 T 内的位移之差 x aT2求出加速度 条件许可也可以采用气垫导轨和光电门 也可由求加速度 a 2 at 2 1 x 2 提供并且测量物体所受的外力的方案 由于我们上述测量加速度的方案只能适用 于匀变速直线运动 所以我们必须给物体提供一个恒定的外力 并且要测量这个外力 但 测力有一定困难 还需平衡摩擦 教材的参考案例提供的外力比较容易测量 对实验结果 的分析是本实验的关键 如果根据实验数据描出的 a F 图象和 a 1 m 图象都非常接近一条 通过原点的直线 也只能说我们的实验结果是 在质量不变的条件下 加速度与外力成正 教材分析教材分析 比 在外力不变的条件下 加速度与质量成反比 这一结果决不能说找出了定律 一个定 律的发现不可能是几次实验就能得出的 知识与技能 1 理解探究加速度与力 质量的关系的合理性和必要性 2 理解实验思路的合理性 以及用图象处理实验数据的有效性 3 经历实验的操作和测量过程 以及通过图象处理实验数据的过程 体验如何平衡摩擦阻 力 减少系统误差的操作方法 过程与方法 1 指导学生用控制变量法进行实验 探究加速度和力 物体质量的关系 2 学生自己设计实验 自己根据自己的实验设计进行实验 3 对实验数据进行处理 看一下实验结果能验证什么问题 情感态度与价值观 1 通过探究实验 培养实事求是 尊重客观规律的科学态度 2 通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神 3 培养与人合作的团队精神 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 实验数据的分析与处理 教学难点 1 如何提出实验方案并使实验方案合理可行 2 实验数据的分析与处理 多媒体课件 小车 一端带定滑轮的长木板 附小盘的细线两条 钩码 砝码 刻度 尺 文件夹 粗线绳 用来牵引小车 打点计时器 学生电源 纸带等 教学目标教学目标 教学重难点教学重难点 课前准备课前准备 一 新课引入一 新课引入 1 回顾加速度的基本定义概念 描述物体速度变化的快慢程度 用物体在一段时间内的速度变化量与时间的比值来定义 定义式 但不能认为加速度与速度变化成正比 与时间成反比 t v a 2 猜想与假设 问题 加速度是由什么物理量来决定的呢 学生讨论思考 汽车的启动和刹车问题 短跑运动员的启动问题等 得出 物体加速度与力和质量有关 且力越大 加速度越大 质量越大 加速度越小 教师追问 那是不是加速度与力成正比 与质量成反比呢 二 新课教学二 新课教学 1 探究质量一定时 加速度与力的关系 问题 1 如何计算加速度 可由纸带上的点迹通过逐差法求出 问题 2 如何给小车提供外力 由重物通过细绳牵引 提供外力 教师追问 拉力是小车的合外力 吗 重物重力是小车的合外力吗 如果不是 我们应该怎么做呢 师生共同讨论得到 应平衡摩擦力 教师通过投影讲解平衡摩擦力的原理和方法 教师讲解 如果木板垫高的角度已可以平衡摩擦力 当改变小车质量时不需重新平衡 若要用重物重力代替小车拉力 应满足小车质量远大于重物质量 问题 3 如何记录数据 次数 拉车砝码 g 加速度 a1 1 教学过程教学过程 2 3 4 5 问题 4 如何处理数据 建立a F图像 采用拟合图像的一般方法看图像是否为过原点的倾斜直线 2 保持外力一定 探究加速度与质量的关系 问题1 如何记录数据 问题2 如何处理数据 建立a M 1图像 看图像是否为过原点的倾斜直线 3 学生进行实验 教师辅导答疑 4 学生完成实验 汇报实验结果 三 课堂小结三 课堂小结 请学生小结本节课学习到的知识 方法及实验体验 并突出几个重要问题 四 板书设计四 板书设计 实验 探究加速度与力