人教高中物理必修142实验探究加速度与力质量关系学案教案

整日制高中物理必修①教教案第四章牛顿运动定律4.2实验：研究加快度与力、质量的关系教课目的:★知识与技术要修业生仔细看书，明确用“比较”的方法丈量加快度；研究加快度与力、质量的关系；作出a-F、a-1／m图象。★过程与方法1．在学生实验的基础上得出a∝F、a∝1／m的实验结论，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。2．浸透科学的发现、剖析、研究等方法。★感情态度与价值观经过对a∝F、a∝1／m的研究，在提升学生实验能力的基础上，体验研究带来的乐趣，激发学生学习物理的兴趣。教课要点与难点:要点：对a∝F、a∝1／m的研究难点：对研究性实验的掌握。教课方式：本节课主要采纳的是“实验——研究”教课方式。教课工具：1．学生疏组实验的器械：木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等。(①附有滑轮的长木板2块；②小车2个；③带小钩或小盘的细线2条；④钩码(槽码)，规格：10g、20g，用做牵引小车的力；⑤砝码，规格：50g、100g、200g，用做改变小车质量；⑥刻度尺；⑦1m～2m粗线绳，用做控制小车运动)假如没有小规格钩码或槽码，能够用沙桶及沙子代替，增添天平及砝码，用来测质量。2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。3．投影仪，投电影。教课方案：新课导入：1．复习发问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描绘，物体运动状态改变与何要素相关?关系是什么?教师启迪指引学生得出：物体运动状态改变快慢用加快度来描绘，与物体质量及物体受力相关。(学生更详尽的回答可能为：物体受力越大，物体加快度越大；物体质量越大，物体加快度越小)2．教师指引发问进入新课：物体的加快度与物体所受外力及物体的质量之间能否存在必定的比率关系?假如存在，其关系是什么?请同学猜一猜。(学生会提出好多种猜想，对每一种猜想，教师都应予以必定)教师在学生猜想的基础长进一步指引启迪学生：我们的猜想能否正确呢，需要用实验来查验。这就是我们这节课所要研究的加快度与力、质量的关系。指导学生确立实验方案、达成实验操作：一、实验介绍第课/共课编撰：第1页年月日整日制高中物理必修①教教案第四章牛顿运动定律投影：实验装置以下图。解说：我们用小车作为研究对象，经过在小车上增减砝码能够改变小车质量；在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内能够放重物，这时小车遇到的拉力大概是小桶及重物的重力，我们能够经过改变小桶内的重物改变小车遇到的拉力。我们研究小车的加快度a与拉力F及小车质量Ⅲ的关系时，可先保持m必定，研究以与F的关系；再保持F必定，研究d与m的关系．这是物理学中常用的研究方法。(此控制变量法可指引学生议论得出)教师指引发问：如何依据现有器械测出小车的加快度?(学生回答：用打点计时器)教师可再追问：用打点计时器测加快度的方法和公式是什么?(在学生充分议论的基础上可展现以下疆域)板图：假如物体做初速度为零的匀加快直线运动，那么，丈量物体加快度最直接的办法就是用刻度尺丈量位移并用秒表丈量时间，而后由a=2x/t2算出。也能够在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，依据纸带上打出的点来丈量加快度。因为a=2x/t2，假如测出两个初速度为零的匀加快运动在同样时间内发生的位移为x1、x2，位移之比就是加快度之比，即a1／a2=x1/x2。提出问题：在小车运动过程中不行防止的要遇到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加快度，如何除去摩擦力的影响呢?教师可启迪指引学生得出：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力均衡。二、实验过程1．保持小车质量不变，研究a与F的关系。实验的基本思路：保持物体的质量不变，丈量物体在不一样的力的作用下的加快度，剖析加快度与力的关系。教师指引发问：如何才能直观地反应出口与F能否成正比呢?教师启迪指引学生得出：能够借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加快度，经过收集数据作a一F图象。如加快度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就说明n与F成正比。实验数据的剖析：设计一个表格，把同一物体在不一样力的作用下的加快度填在表中。为了更直观地判断加快度a与力F的数目关系，我们以认为纵坐标、F为横坐标，依据各组数据在座标系中描点。假如这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，假如不是这样，则需进一步剖析。学生疏组实验，教师巡视指导．学生报出实验数据并输人计算机。(用Excel表格办理数据)教师指引各组代表报告实验过程及结果得出结论。板书：a∞F2．保持拉力不变，研究a与m的关系实验的基本思路：保持物体所受的力同样，丈量不一样质量的物体在该力作用下的加快度，剖析加快度与质量的关系。实验数据的剖析：设计第二个表格，把不一样物体在同样力的作用下的加快度填在表中。依据我们的经验，在同样力的作第课/共课编撰：第2页年月日1／m为横坐标成立坐标系，依据速度以能否是与质量m成反比。整日制高中物理必修①教教案第四章牛顿运动定律用下，质量优胜大，加快度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“以与m2成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的状况人手，查验能否“a与成反比”。在数据办理上要用到下边的技巧。板图：“a与m成反比”实质上就是“a与1／m成正比”，假如以a为纵坐标、a-1／m图象能否是过原点的直线，就能判断加(实验前教师指导)学生疏组实验，教师巡视指导，学生实验数据输人计算机。(用Excel表格办理数据)各实验小组代表报告实验状况得出结果。板书：a∞1／m由实验结果得出结论在这个实验中，我们依据平时经验和察看到的事实，第一猜想物体的加快度与它所受的力及它的质量有最简单的关系，即加快度与力成正比、与质量成反比aF、a∝l／m。假如这个猜想是正确的，那么，依据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标和以a为纵坐标、1／M为横坐标作出的图象，都应当是过原点的直线．可是实质状况常常不是这样，描出的点有些失散，其实不是严格地位于某条直线上，用来拟合这些点的直线也并不是正确地通变原点。这时我们会想，自然规律真的是a∝F、a∝l／m吗?假如经过多次实验，图象中的点都十分凑近某条直线，而这些直线又都十分凑近原点，那么，实质的规律很可能就是这样的。可见，到这时为止，我们的结论仍旧带有猜想和推测的性质。只有依据这些结论推导出的好多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验不过让我们对于自然规律的够究有所体验，实质上一个规律的发现不行能是几次简单的丈量就能得出的。作业设计1．物体运动状态的变化是指A．位移的变化B．速度的变化C．加快度的变化D．质量的变化2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是()A．小球做自由落体运动B．枪弹在枪筒中做匀加快运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车D．汽车在水平面上匀速转弯3．对于力和运动的关系，以下说法中正确的选项是()．物体受力必定运动，力停止作用后物体也立刻停止运动．物体所受的协力越大，其速度越大C．物体受力不变时，其运动状态也不变D．物体受外力的作用，其速度必定改变4．物体A的质量为10kg，物体B的质量为20kg，A、B分别以20m／s和10m／s的速度运动，则()A．A的惯性比B大B．B的惯性比A大C．A、B的惯性同样大D．不可以确立5．对于力以下说法中确的是()①力是使物体运动状态改变的原由；②力是保持物体运动的原由；③力是改变物第课/共课编撰：第3页年月日整日制高中物理必修①教教案第四章牛顿运动定律体惯性大小的原由；④力是使物体产生加快度的原由．A．①④B．①②C．②③D．③