高中物理-实验：探究加速度与力质量的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

厚德博学志行高远判天地之美，析万物之理4.2实验：探究加速度与力、质量的关系【课程标准】通过实验探究加速度与力、质量的定量关系【素养目标】1．物理观念：理解物体运动状态的变化即加速度与力、质量有关系。2．科学思维：知道用控制变量的方法探究加速度与力、质量的定量关系。通过分析综合，科学推理，对实验方案进行修正。3．科学探究：引导学生提出物理问题，形成猜想和假设，设计实验，并根据实验，能通过图像研究加速度与力、质量之间的关系，得出结论。4．科学态度与责任：通过实验，培养实事求是，尊重客观规律的科学态度，通过探究激发学生的求知欲和创新精神，培养与人合作的团队精神【学习重难点】如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。2.实验数据的处理与分析基础篇————预习交流，物理观念重现，有备而来【知识储备】有备而来，温故知新1.牛顿第一定律的内容：;涉及两个重要的概念和。是改变物体运动状态的原因，物体大，惯性大，物体的越难改变。2.物体运动状态改变，即发生改变，产生了。3.小车沿斜面匀速下滑时，对小车进行受力分析，确定沿斜面方向上的平衡方程？若改变小车的质量，小车能否匀速下滑？用DIS测定加速度装置图用DIS测定加速度装置图4.利用位移传感器测量加速度实验原理介绍位移传感器有发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射器；接收器内装有红外线和超声波接收器。测量时，位移传感器的发射器与被测物体固定在一起，发射器按照一定的时间间隔发射超声波，同时发射相应的红外线信号。位移传感器的接受器接收到红外线信号时开始计时，接收到超声波信号时停止计时。由于红外线的传播速度为光速，近距离内传播时传播时间可忽略不计，故可认为位移传感器收到的红外线的时间等同于发射器发射红外线的时间，把位移传感器把接收器记录的时间乘以声速就得到发射器和接收器之间的距离。经过短暂的时间∆t后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得到物体的新位置。算出两个位移差∆X，系统按照V=∆X/∆t算出速度。用位移传感器结合计算机获得v-t图，通过图像求加速度。在v-t图像上取相距较远的两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线的斜率，即可求得加速度：。探究篇————设计实验，感受物理科学思维，体验科学探究过程【探究过程】科学思维科学探究一.定性分析由课本举例及生活经验我们知道：质量一定时，力越大，加速度越;力一定时，质量越大，加速度越。二.实验的基本思路由于加速度与力和质量都有关系，所以实验的探究基本思路思路确定为两个方面：1．不变，探究的关系；2．不变，探究的关系。这种方法称为三.定量探究制定实验方案时的两个问题互动探究一：1..怎样提供给物体一个恒定且容易测量的力，画出实验草图方案（1）方案（2）思考讨论：1.如何对小车平衡摩擦力？2.怎样算平衡好了？3.改变小车质量时，是否还需要继续平衡摩擦力？互动探究二：2.怎样测量（或比较）物体的加速度方案（1）方案（2）方案（3）……实验篇——体验科学探究过程,培养实事求是，尊重客观规律的科学态度，合作的团队精神【注意事项】（1）小车的车轮必须卡在轨道槽中。（2）平衡摩擦力时,注意不要悬挂小桶。（3）改变砝码的质量过程中，要始终保证小桶和砝码的总质量远小于小车的质量。（4）要使绳子与轨道平行。【实验操作】1.平衡摩擦力：进入专用软件，选择“从v-t图求加速度”实验条目，调节轨道高度，使小车做匀速直线运动。2.选取“牛顿第二定律”实验条目，输入小车质量，拉力的大小。3.小车挂上牵引吊桶，单击“开始记录”，释放小车使其在拉力下运动。4.小车停止运动后单击“停止”，单击“选择区域”，选择研究区间，系统自动获取对应的加速度。实验探究一:保持研究对象即小车的质量不变，通过添加砝码，即改变，测出小车的对应加速度，探究加速度与作用力的关系．次数12345力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2次数12345力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2次数12345F力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2实验探究二：保持小桶和砝码的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象小车的，测出不同质量对应的加速度，探究加速度与质量的关系．实践篇————学以致用自我检验自我完善1．在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是()A．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，后接通电源D．如果“砝码盘的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响2．如图所示，在探究加速度与力、质量的关系实验中，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与__________的图象．甲乙(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a—eq\f(1,M)图线如图乙所示，两个同学做实验时的盘及盘中砝码的质量m乙__________m丙．(填“大于”“小于”或“等于”)反思总结篇——写下你的收获与疑惑，归纳完整，完善体系课下探究篇-------科学探究的继续1．利用课本上的参考案例一和参考案例二，探究加速度与力、质量的关系。2．在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出a一F图象，如图4—14（a）（b）中的A、B线所示；试分析：aOF(a)aaOF(a)aOF(b)图4—14AB(2)B线不通过坐标原点的原因：实验数据处理报单实验探究一:保持小车的质量不变，通过添加砝码，即改变，测出小车的对应加速度，探究加速度与作用力的关系．次数12345力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2次数12345力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2次数12345F力F/N0.0490.0980.1470.1960.245质量M/kg加速度a/m·s－2次数12345力F/N0.049加速度a/m·s－2根据实验数据，图象分析:小车的质量一定时，加速度a与小车所受的外力F有何关系实验探究二：保持小车所受的作用力不变，改变小车的，测出不同质量对应的加速度，探究加速度与质量的关系．次数12345质量M/kg1/M加速度a/m·s－2aaMaa1/M根据实验数据，图象分析:小车受到的合力一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系.【实验结论】实验：探究加速度与力、质量的关系学情分析高一的学生在思维上已经逐步偏向于逻辑思维为主，喜欢探究物理现象后的本质因素，这为本节探究课提供了良好的学习动机。同学生在第一章是已经接触过加速度的概念，能利用加速度描述物体的运动状况，并在本节前学习了牛顿第一定律，这为本节课提供了知识储备。所以对于本节课教师应该以问题为导向，因势利导，逐步解决实验设计中的问题，并完成实验。课堂效果分析利用简单、多样的生活实例，引入对加速度与力，质量的探究。这一看似朴实但却能让学生充分体会到物理就在生活中，科学就在我身边，从而激发学生学习物理、探究自然的热情,最终实现课堂教学效果的最大化。我对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都思考了：效果会怎样？紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。本节课的教学效果是综合性的，内容上基础知识的掌握情况良好，基本技能的训练效果较佳，突出体现了学习能力的培养和道德情感的教育。

本节课比较充分发挥学生作为课堂主体的作用。通过学生表情的变化、思维的速度活跃，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，获知教学信息的传输畅通，可见新知识新技能的掌握情况良好。教学任务是否完成没有只看少数尖子学生，而是以大多数中下学生作为知识的接受体，发现从他们身上更能体现教学任务完成良好。

总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，学生人人学有所得。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。实验：探究加速度与力、质量的关系教材分析本节课出自高中人教版必修一第四章第2节的知识，本节课的内容主要是探究加速度与力、质量的关系的实验，该实验是安排在牛顿第一定律之后，学生能定性地分析力与运动的关系，指明了本节课的探究方向，同时，学习完这一实验之后，能得出物体加速度与物体质量成反比，与受力成正比的结论，为下一节学习牛顿第二定律打下了基础，所以这一实验在教材安排上有着承上启下的关键作用。实验：探究加速度与力、质量的关系测评练习1．在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是()A．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，后接通电源D．如果“砝码盘的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响2．如图所示，在探究加速度与力、质量的关系实验中，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拖动的纸带打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该作a与__________的图象．甲乙(3)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a—eq\f(1,M)图线如图乙所示，两个同学做实验时的盘及盘中砝码的质量m乙__________m丙．(填“大于”“小于”或“等于”)教学反思1.导入环节让学生通过生活中的实例，初步定性的得到物体的加速度与力，质量有关。激发学生的求知的欲望，如何探究物体的加速度与力，质量的定量关系。2.在制定实验方案时大胆的放给学生，让学生合作探究出一套可行的实验方案，这个过程需要在推敲论证中进行。进一步提高学生的分析能力，拓展了学生的思维。3.在如何得到力，加速度，教师必须起到引领作用，及时的点拨引导。特别是在得到力的环节，让学生采取逐层递进的方法。让学生课上多思考，同时也为后续内容的学习埋下伏笔。4.为让学生好的完成实验，一定强调要分工明确，合作探究。5.由于学生的动手能力较弱，教师在学生试验时，要及时的给与指导，防治试验时出问题