《探究加速度与力的定量关系》教学设计

1、探究加速度与力的定量关系教学设计深圳实验学校 左景民【 教学目的 】1、知识目标：在学生实验的基础上得出加速度和力的关系。2、能力目标：以实验为基础，通过观察、测量、归纳得出加速度和力的关系。培养学生的实验操作 能力、数据处理能力、概括能力和分析推理能力。3、情感目标：培养学生的事实求是的科学态度与团结协作的精神。4、渗透物理学研究方法的目标：实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究；运用图象法处理数据，使学生知道结论是如何得出的 ; 认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的 重要方法。5、素质目标：通过实现上述目标，培养学生以创新精神、实践能力为重点的科学素质。【重点难点

2、 】本节的重点内容是做好学生实验。让学生实践、操作并读取数据，从而有说服力地归纳出 a与 F的 关系。因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成 实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。【教学方法 】实验、归纳、启发、讨论、讲授【教学过程 】提出问题欢迎下载复习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什 么？回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量猜想和假设通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物

3、体 的运动状态较易改变。观看跑车和战斗机比赛加速的视频 , 请同学们猜测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？ 学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关。设计实验这是一个双变量问题，（一个函数有两个自变量）怎么办？（一）控制变量法 ：我们采用控制变量的办法，即保证滑块的质量不变，只改变滑块所受的力，来研究加速度和力的关系； 然后， 保证滑块所受的力不变， 只改变滑块的质量， 来研究加速度和质量的关系。 今天，我们将通过实验来研究加速度与力和加速度的关系。（二）实验原理1、通过提问 , 使学生思考实验的方法和原理 :了使实验更简便， 我们想把悬挂重物的重力当成小车所受的合力， 这样可行吗？需要

4、满足什么条件？数据如何处理 ?合力。A. 水平面上加速运动的小车，受到的绳子拉力等于重物的重力吗？为什么？学生讨论回答：小车在砂桶的拉力的作用下，在轨道上作加速直线运动。由于砂桶也作加速直线运动，所以滑块受到的拉力比砂桶的重力要小。B. 水平面上的小车，受到的绳子拉力等于它受到的合力吗？学生讨论得出： 只有先平衡摩擦力 , 才能做到绳子拉力等于它受到的C. 如果想使小车受到的绳子拉力等于它受到合力，你会怎么办？如果， M m ，就可以认为滑块受到的拉力等于砂桶的重力。3）牵引小车的细线不与木板平行4）开始实验时，小车离打点计时器太远注意事项：（1）注意保护导轨和小车。（ 2）要平衡摩擦力。（3

5、）拉线要和导轨平行。（4）运动过程中防止拉线从定滑轮上滑脱。（5）导轨的有定滑轮的一端要突出桌子边缘。D. 怎样处理实验数据最直观？采用图象法，通过描点，用一条平滑的曲线（或直线）经过尽可能多的点，使不在线上的点均匀分布在线的两侧。2、通过习题，总结注意事项例题】如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学的实验装置和操作中存在的主要错误有：1）2）3）解：1）长木板右端未垫高以平衡摩擦力2）电源使用的是直流电源，应改用交流电源进行实验、收集数据1、实验步骤：平衡摩擦力。在砂桶里放适量的重物， 使它们的总质量为 10 克，（实验过程中， 要有同学保护

6、， 不使重物掉出） 让小车在砂桶的拉力下加速运动，记下小车加速度的读数、重物和砂桶的总质量m，并填入实验表格，以备描点。增加砂桶里重物的质量，使它们的总质量依次为20、30、40、50克，重复 2 的步骤，再测量四组数据。根据实验数据在 坐标系中描点（横坐标为 ，纵坐标为 ），在实验允许的误差范围内，看点 的分布有什么规律，进一步寻找出加速度和力的关系。（g=9.8 m/s2 )2、此处作图：实验次数12345m / 10-3 千克F / 9.8 10-3 牛/ 米秒 -2总结结合实验流程图对实验进行总结，使学生对整个实验有一个全面了解，并针对实验提出下列问题：1、遇到双变量（一个函数有两个自变量）问题怎么办？2、用什么办法可以确定函数和自变量是正比关系？ 函数和自变量的图象是一条过原点的倾斜直线。 函数和自变量的比是恒量；3、用图象处理问题的优越性是