《探究加速度与力的定量关系》教学设计

《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

】

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？需要满足什么条件？数据如何处理?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合力。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。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

（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）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。

进行实验、收集数据1、实验步骤：①平衡摩擦力。②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，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。③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。④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）

实验次数12345m

/×10-3千克

F

/×9.8×10-3

牛

/米·秒-2

2、此处作图：

分析与论证让学生点评所画的a-F图象,得出规律：在实验允许的误差范围内，a和F是正比关系。

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？①

函数和自变量的图象是一条过原点的倾斜直线。②

函数和自变量的比是恒