2012高中物理 4.3探究牛顿第二定律教案 粤教版必修1

用心 爱心 专心1 4 34 3 探究加速度与力 质量的定量关系探究加速度与力 质量的定量关系 一 教材分析 新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力 探索能力 自己总结观察现象的能 力的培养 以本节课为例 以前是验证牛顿第二定律 注重的是知识的再现 而现在变为 探究 注重的是问题的提出与发现 本节课以实验的形式出现 不仅锻炼学生的动手能力 更重要的是如何设计实验 如何提出问题 以及如何操作 如何进行数据处理 分析并得 出实验结果 这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧 至于学生自己设计的方案不 管是否符合要求 不管实验后能否得出正确的结论 都要加以鼓励 因为学生在设计和实 际操作中的亲身体验才是最重要的 因此 本节课的三维目标制定如下 二 教学目标 1 1 知识与技能目标 知识与技能目标 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 意图 加速度与质量的定量关 系下一课时探究 实践证明 1 课时 45 分钟根本无法探究 2 个问题 若调成 2 课时合上 又 给学校正常的教学秩序带来不便 所以建议分 2 课时探究 3 培养学生动手操作能力 2 2 过程与方法目标 过程与方法目标 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 2 引导学生自己设计实验 并根据设计进行实验 3 对实验数据进行处理 并能根据数据结果得出结论 3 3 情感态度与价值观目标 情感态度与价值观目标 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 培养与人合作的团队精神 三 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 用心 爱心 专心2 四 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 2 充分准备教学器材 让更多的学生参与 五 教学用具 多媒体课件 小车 56 辆 每辆车上贴上质量为 200g 贴上 参照车 与 实验车 字样 一端带有滑轮的长木板 56 个 一次性小塑料口杯及棉线套 56 个 质量可忽略 50g 规格钩码 28 盒 每盒 10 个 托盘天平砝码 56 盒 刻度尺 米尺 线绳若干 铁 文件夹 28 个 计算机和大屏幕投影系统一套 计算器 六 教学要求 上课地点为实验室 共分成 28 组 2 3 个学生一组 选出组长一名 每组桌上贴上 组号 每组同学带课本 计算器 铅笔 七 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 八 教学过程 第 1 课时 设计实验方案 教师组织学生讨论并回答学案上的问题 问题 1 本节课研究物体运动的加速度大小跟什么有关 请同学们先猜一猜加速度大 小跟什么有关 教师注意 学生可能猜出质量和力以外的因素 教师引导或告之本节课只探究加速度 与力和质量的关系 问题 2 请同学们猜一猜加速度与力 质量有什么关系 列举出实例 如果学生说不出实例 教师可以列举以下典型的例子 绿灯亮后 摩托车先冲出 然 后小轿车 最后载重货车 说明质量大加速度小 方程式赛车的发动机功率大 启动快 加速度大 说明力大加速度大 播放以上例子的视频 问题 3 能否从理论上验证力越大 加速度越大 质量越大 加速度越小是合理的 参考答案 力是改变运动状态的原因 力大运动状态容易改变 而运动状态的改变快 慢是用加速度来描述的 因此力大 加速度大 质量是惯性大小的量度 质量大 惯性大 运动状态难改变 即加速度小 用心 爱心 专心3 教师注意 学生回答这一问题时 容易用举实例法 教师注意引导从理论出发 问题 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 学生很容易回答出用控制变量法 问题 5 初中用过这种办法吗 举例说明 安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育 参考答案 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 问题 6 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 以上 6 个问题难度不大 建议采用单独让某个学生回答的方式即可 不必给时间进行 小组内讨论 问题 7 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 质量关系不想用此方法 请同学们另外设计出一种切实可行的实验方法 1 阐述实验的理论依据及对实验方法的初步设计 2 在此理论框架内 具体的实验方案是什么 组内讨论 6 分钟 每组组长准备发言 在学生讨论期间 教师巡视参与讨论交流 如果时间过半还有一些组提不出方案 教 师可提醒该组学生参考课本 44 页 做一做 栏目 再讨论 参考答案 理论依据及初步设计 两物体均做初速度为零的匀加速直线运动 由知 相 2 1 2 xat 同时间内的位移关系 就是他们的加速度关系 用心 爱心 专心4 具体实验方案 课本 73 页参考案例 学生在阐述时可能 1 2 两个问题混在一起说出 只要合理 清晰即可 另外理论 依据与方案课本上都有 学生看了课本就很容易回答此问题 引申问题 在此理论依据下 能否再设计出一种实验方案 组内讨论 10 分钟后组长发 言 讨论后 刚才只提出课本上方案的组重点发言 已经提出不同于课本上方案的组也可 以再提出第 3 种方案 教师组织同学们对各种方案进行评价 只要合理可行即可 最后教师指出 本节课用课本 72 页的方案 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 那么怎样去掉摩擦力呢 组内讨论 5 分钟后组长发言 参考答案 1 用重力分力平衡掉摩擦力 教师可投影图片解释 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 得出结论 一 实验前教师做以下交待 1 为了节省时间 教师给学生做一下分工 1 14 组探究加速度与力的关系 参照表 一和表二要求 见学案 15 28 组探究加速度与质量的关系 参照表三和表四要求 见学 案 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 附 表一表一 两车质量均为 200g 100g 用心 爱心 专心5 参照车实验车 组别 绳上挂的钩码 g 代表力F1 位移x1 cm 绳上挂的钩码 g 代表力 F2 位移x2 cm 120 30 220 40 320 50 420 60 520 70 表二表二 两车质量均为 200g 100g 组别 1 1 5 2 2 0 3 2 5 4 3 0 5 3 5 表三表三 两车绳上挂的钩码均为 40g 参照车实验车 组别 车和车上砝码总 质量 g 代表质 量m1 位移x1 cm 车和车上砝码总 质量 g 代表质 量m2 位移x2 cm 1300 200 2300 400 3300 500 4300 600 5300 700 表四 表四 两车绳上挂的钩码均为 40g 组别 1 2 3 0 67 用心 爱心 专心6 2 4 3 1 33 3 5 3 1 67 4 6 3 2 00 5 7 3 2 33 以上实验过程 36 min 二 分析实验数据并得出结论 让学生分析表二和表四 并得出结论 参考答案 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 九 课堂小结 1 高中第一次接触控制变量法 2 爱因斯坦有一句名言 提出一个问题往往比解决一个问题更重要 因此猜想出 加速度与质量 力的关系比实验验证重要 提出实验方案比实验操作重要 通过本节课 大家要好好体会 3 体会合作的含义 现代科研是需要团队精神的 十 作业 1 完成实验报告 2 设计 探究加速度与质量关系 方案 3 思考如何进行数据处理 十一 教学反思 1 关于时间分配问题 首先实验设计环节最能体现学生的创造能力 应该多花一些时间 学生在课堂上能提 出切实可行的实验方案 而且思维相当活跃 在思维高潮时刻嘎然而止 学生有点意犹未 用心 爱心 专心7 尽的感觉 其次实验设计也不应该仅仅是设计出方案 还应该设计出操作步骤 如总共做 几次实验 每一次的车质量与力分别多大 采集数据的表格如何设计 应该怎样处理