2012高中物理 4.3探究牛顿第二定律2教案 粤教版必修1

1 第四章牛顿运动定律第四章牛顿运动定律 第三节探究物体运动与受力的关系第三节探究物体运动与受力的关系 一 教学目标一 教学目标 1 1 知识与技能 知识与技能 1 理解加速度与力的关系 知道得出这个关系的实验 2 理解加速度与质量的关系 知道得出这个关系的实验 3 通过较先进实验方法的体验和介绍 让学生了解实验科学技术的发展趋势 2 2 过程与方法 过程与方法 1 让学生经理科学探究过程 尝试应用科学探索的方法研究物理问题 探索物理规律 2 通过探索过程 了解物理学的研究方法 认识物理实验在物理学发展过程中的作用 3 通过实验 使学生掌握一些信息的收集和处理方法 3 3 情感态度与价值观 情感态度与价值观 1 通过实验 让学生体会探索自然规律的艰辛与喜悦 2 通过实验 培养学生主动与他人交流合作的精神 二 教学内容剖析二 教学内容剖析 1 1 本节课的地位和作用 本节课的地位和作用 内容简述 本节怎样承前启后 梗概知识及研究问题的方法 内容简述 本节怎样承前启后 梗概知识及研究问题的方法 本节的地位等本节的地位等 2 2 本节课教学重点 本节课教学重点 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 3 3 本节课教学难点 本节课教学难点 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 三 三 教学思路与方法教学思路与方法 通过实验 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 四 四 教学准备教学准备 教具准备 多媒体课件 一端带滑轮的气垫导跪 带小钩或小盘的细线两条 钩码 规格 10 g 20 g 用作牵引小车的力 橡皮泥 天平 刻度尺 粗线绳 用来牵引滑块 气垫导轨 微机辅助实验系统一套 课堂教学设计课堂教学设计 教教 学环学环 节节 教学内容 教学内容 详细的内容 师生互动 师生互动 重互动 详重互动 详 写写 设计意图设计意图 体现新体现新 课标理念课标理念 备备 注注 引入 探讨加速度 力与质量的关系 师 通过上一节课的学 习 我们知道了加速度 与什么有关 生 物体的质量与受力 的大小 师 我们这一节就来探 巩固上节 内容 便 于新课的 展开 2 讨加速度 力与质量之 间满足的数量关系 介绍 方法 及实 验条 件 在研究在质量不变的前题下 讨论力和 加速度的关系 再研究在力不变的前题 下 讨论质量和加速度的关系 这种方 法叫控制变量法 实验条件 1 在砝码质量远远小于滑块质量的 条件下 滑块所受的拉力才近似地认为 等于砝码的重力 2 因为气垫导轨实验装置中 形成 空气膜 使滑块所受的摩擦力减小到可 以忽略不计的程度 师 我们今天还是利用 控制变量法 介绍实验方法 对 a F m 来说 我们要 研究这三者之间的关系 这三个量都改变 我们 就无法判断 一个量变 化是因为哪一个量变化 而引起的 所以 我们在研究在质 量不变的前题下 讨论 力和加速度的关系 再 研究在力不变的前题下 讨论质量和加速度的关 系 这种方法叫控制变 量法 师 我们的这个实验是 理想的实验 忽略了很 多因素 那么在实际操 作中 有什么样的实验 条件呢 1 师 我们用砝码的重 力等于滑块的拉力 二 者真的相等么 设砝码的重力为 G 滑 块的拉力为 T 设砝码 的质量为 m 设滑块的 质量为 M 则砝码和滑 块在一起运动所以加速 度相同 砝码加速度 a1 m Tmg 滑块加速度 a2 M T 因为二者加速度相等 a1 a2 学生在物 理学习中 体会人们 所说的 文科写 理科算 的特点 通过把物 理问题转 变为数学 问题和把 数学问题 转变为物 理问题的 操作训练 学生加强 了对物理 问题的理 解和记忆 了解了数 学在自然 科学中的 重要作用 同时认识 到数学运 算可以扩 充人的大 脑思维 从而进一 步理解自 然界的客 观规律是 可以认识 的 因而 这一特点 有利于发 展学生的 发散性思 维能力和 培养学生 的数学思 3 所以 mM mg T 而在实际计算中 所以 只有 M mg T 在 M 远远大于 m 时才成 立 2 师 在实验中 合外 力不一定就是砝码的重 力 还可能有摩擦力 但是因为气垫导轨实验 装置中 形成空气膜 使滑块所受的摩擦力减 小到可以忽略不计的程 度 维能力 实验 方法 介绍实验装置 本节实验是利用打点计 时器测量加速度 用天平测量质量 来 探究加速度 力与质量的关系 实验过程 1 加速度与力的关系 保持物体的质量不变 测量物体在不同 力的作用下的加速度 分析加速度与力 的关系 已知小车质量 m 结论 这些点的连线是一条过原点的直 线 说明 a 与 F 成正比 2 加速度与质量的关系 保持砝码不变 测量物体在不同的质量 时的加速度 分析加速度与质量的关系 已知砝码质量 m 次数砝码 g 加速度 m s2 1 2 3 次数1 小车质 量 1 m 加速度 m s2 1 2 3 师 介绍实验装置 实 验目的 实验原理 实 验仪器等有关内容 师 第一步是验证加速 度与力的关系 要保持 滑块的质量不变 测量 滑块在不同力的作用下 的加速度 分析加速度 与力的关系 先保持滑块的质量不变 在一端用细绳固定一个 砝码 打开数字计时器 后松手让滑块运动记录 滑块通过两个光电门的 速度 用天平测出砝码 质量 记录数据值 将 上述实验重复三次 用 天平测出滑块质量并算 出加速度填入表中 以 a 为纵轴 F 为横坐 标 将上面的数据描点 做图后 让学生自己寻 找加速度与力的关系 师 第二步是验证加速 度与滑块质量的关系 要保持砝码不变 测量 滑块在不同的质量时的 加速度 分析加速度与 滑块质量的关系 先保持砝码不变 按好 装置后 打开数字计时 锻炼学生 的动手能 力 学习 自己探讨 问题的能 力 4 结论 这些点的连线是一条过原点的直 线 说明 a 与成正比 m 1 器 松手让滑块运动 用天平测出滑块质量 记录数据 然后将橡皮 泥粘到滑块上 重复实 验 用天平测出砝码质 量并算出加速度填入表 中 以 a 为纵轴 为横坐 m 1 标 将上面的数据描点 做图后 让学生自己寻 找加速度与质量的关系 教师 继续 引导 并总 结最 后结 论 结论 1 综合上述实验中得到的两个关 系 得到下述结论 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体 的质量成反比 且加速度的方向跟引起 这个加速度的力的方向相同 2 公式表示 a F 或者 a m 1 师 通过大家的实验 排除误差的影响 大家 讨论总结一下加速度和 物体所受的力以及物体 质量之间的关系 分组讨论 生 1 我们可以得出这 样的结论 物体的加速 度和物体所受的力成正 比 和物体的质量成反 比 生 2 应该是和物体所 受的合力成正比 生 3 我想力是矢量 加速度也是矢量 加速 度的方向应该和物体所 受力的方向相同 师 总结 大家的发言 非常好 那么我们得出 的结论是不是一个定理 性的结论呢 仅靠少量的 实验是不行的 应该通 过更为精确的实验和更 多次的实验进行证明 不过我们大家在现有水 平下能够得出这个结论 是非常了不起的 这是 我们下节课要学的牛顿 第二定律的内容 通过理论 上的分析 论证 逻 辑推理 就可以使 学生在学 习物理 的过程中 得到科学 方法的训 练和科学 素质的培 养 并有 利于加强 学生的思 维任知 能力 过度 提出 本节 巩固练习 在水平路面上 一个大人推一辆 重车 一个小孩推一辆轻车 各自做匀 师 下面我们看一个题 目 研究并讨论 用它来解 决实际问 题 5 重点 牛顿 第一 定律 并做 进一 步的 说明 加速运动 阻力不计 甲 乙两同学在 一起议论 甲同学说 大人推力大 小 孩推力小 因此重车的加速度大 乙同 学说 重车质量大 轻车质量小 因此 轻车的加速度大 你认为他们的说法是 否正确 请简述理由 生 1 生 2 师 总结 甲 乙两 同学的结论和理由都不 全面和充分 物体的加 速度决定于物体所受的 合外力和物体的质 量 大人的推力虽然大 但车的质量也大 因此 重车的加速度也不一定 就大 小车的质量小 但是小孩的推力也小 因而轻车的加速度也不 一定大 判断谁的加速 度大 必须看各自的质 量和合外力 最后 总结 本节 小结 1 定律的实验条件 控制变量法 2 m F Fam 1 2 1 正比于一定时 正比于一定时 课后 巩固 作业 1 课后到实验室中观察气垫导轨 观 察其组成及各部分的作用 然后 就其 作用考虑 在我们学习的前面的几个实 验 可不可以用气垫导轨来做 写一篇 关于这个的应用文 2 做课后的练习题 1 2 3 学生课后 巩固 开 放性的作 业有利于 培养学生 的观察及 思维能力 并拓宽学 生知识面 渗透了新 课标理念 视野拓展 1 力是维持物体运动状态的原因还是改变物体运动状态的原因 人们