高一物理实验 探究加速度与力、质量的关系教案 新课标 人教版

1、高一物理实验中加速度、力与质量关系的探究涟水中学设计原理这部分是典型的探究实验。新课程标准强调科学探究在课程中的作用。在内容安排上，学生应该不断渗透这一理念。在本节中，学生首先面临通过实验探索一个物理量和两个物理量的多元问题，因此应该引导他们寻找研究问题的实验方法，这些方法类似于研究运动学的方法，并且仍然从简单的例子开始。例如，首先保持物体的质量不变，并研究其加速度和外力之间的关系；保持外力不变，研究物体加速度与其质量之间的关系。也就是说，当学生学习问题时，他们逐渐有了控制变量的想法。教学目标1、知识和技能利用提供的实验设备完成实验，在获取知识的同时提高实验操作能力和创新能力；2.过程和方法让

2、学生评价和选择合适的实验方案，正确处理实验数据，掌握科学的处理方法；3.情感态度和价值观逐步培养学生的科学探究思维，树立严谨的科学实验观。学习情境分析学科知识分析：学生们已经知道加速度是描述速度变化的物理量，但是从前面的牛顿第一定律中，我们知道力是改变物体运动状态的原因。学生对加速度、力和质量之间关系的理解只是一种简单的定性关系。学生能力分析：本节是学生第一次用实验同时探究与一个物理量和两个物理量相关的多个问题，因此学生运用控制变量法研究问题的能力有限。另外，学生已经基本掌握了探究性实验的研究方法。在这个实验中，只要老师给一些必要的指导，学生应该能够完成实验操作和数据处理。教学重点探索加速度、

3、力和质量之间的关系教学困难加速度的测量方法：实验数据的处理教学设备(1) 2块带滑轮的长木板； 2辆手推车；带有小钩或小板的2条细线；吊钩代码(用于牵引小车)；重量(用于改变小车的质量)；规模；剪辑；字符串教学过程(a)引进新课程(教师的活动)物体运动状态的变化速度，即物体加速度的大小，与物体的质量有关。通常，汽车从静止加速到100公里/小时只需要10秒钟，而满载的卡车加速要慢得多。物体运动状态的变化速度也与施加在物体上的力有关比赛用汽车的质量与普通汽车相似，但由于安装了强大的发动机，它可以获得巨大的牵引力，并在4到5秒钟内从静止加速到100公里/小时(学生活动)学生根据事实得出定性结论：当物

4、体的质量不变时，力越大，加速度越大；当力不变时，质量越小，加速度越大。物理学对这样的定性描述不满意。物体的加速度与其力和质量之间的定量关系是什么？(二)教学过程设计实验方案的确定(教师的活动)加速度的大小与物体的力和质量有关。那么，我们应该采用什么方法来研究加速度的大小与物体的力和质量之间的定量关系呢？(学生活动)我们可以先研究加速度和物体所受力之间的关系，然后再研究加速度和物体质量之间的关系。(教师活动)研究三个物理量之间的关系，首先要保持某个量不变，研究另外两个量之间的关系，然后保持另一个量不变，研究另外两个量之间的关系，然后综合得出结论。这种研究问题的方法称为控制变量法，在研究问题时经常

5、用到(学生活动)在这个实验中，我们可以保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，并分析加速度与力的关系；它还可以保持物体上的力不变，测量不同质量的物体在此力作用下的加速度，并分析加速度与质量的关系。制定实验方案的两个问题思考：实验中有三个物理量需要测量：加速度、力和物体质量。质量可以用天平来测量。本实验要解决的主要问题是如何测量加速度以及如何提供和测量物体上的力。1.如何测量(或比较)物体的加速度(学生活动)(1)物体以匀速直线运动，初始速度为0。测量物体加速度最直接的方法是用标尺测量位移，用秒表测量时间，用公式a=计算加速度可以在移动物体上贴上纸带，用打点计时器测量加速度。也可以在

6、不同条件下(即不同的力和不同的质量)测量物体的加速度比，而不需要测量加速度的具体值。根据a=，同时测量初始速度为0的两个匀速加速运动的位移x1和x2，位移比是加速度的比值。也就是说，在探究过程中，学生可以利用自己已有的知识，通过小组讨论和老师的指导，以上方法仍然可以获得。在教学中，应该鼓励学生讨论各种方法，对它们进行评价，然后总结出可行的方案。如果条件允许，还应鼓励学生探索不同方法的实验，并定量地获得加速度和应力与台车质量之间的关系，然后交换报告并评估实验的可靠性。大多数学生都愿意用点计时器来计算加速度。他们熟悉这种方法，认为用这种方法测得的加速度更准确。在教科书给出的情况下，测量不同条件下物

7、体的位移比，然后计算加速度比。摒弃了以往测量加速度具体值的方法，使实验探究的内容更符合牛顿第二定律的原意。因此，学生也应该使用这种方法。当然，用这种方法画图像更困难。2.如何提供和测量物体上的恒力(教师活动)事实上，只受一种力量支配几乎是不存在的。单个力的效果与具有相同大小和方向的合力的效果相同。因此，我们只需要在实验中测量物体的合力。如何为运动物体提供恒定的合力？如何测量这个合力？(学生活动)您可以在绳子的一端钩住代码，在另一端将物体拉过天车，这样，使物体均匀移动并加速的力就是物体的合力，等于钩住代码的重力。物体上的合力可以通过测量钩码的重力来测量。(老师的活动)在上述方案中，物体匀速运动的

8、合力是否等于钩码的重力？(学生活动)因为物体相对运动，它们也会受到滑动摩擦。(老师的活动)那么如何减少滑动摩擦力，使我们测量的吊钩重力尽可能接近物体的合力呢？(学生活动)讨论减少滑动摩擦的方法(1)使用光滑的木板；(2)平衡滑动摩擦。将板的一端朝上，让物体以恒定的速度从板上滑下。这时，物体的重力分量等于物体的摩擦力。(老师的活动)提醒学生，即使摩擦力是平衡的，拉力也不等于钩码的重力。当板的质量和重量远小于小车的质量和重量时，两个力大致相等。但是现有的知识不能证明这一点。探索加速度和力之间的关系思维：保持物体质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系。(教师的活动)当我们改变

9、一个物体上的合力时1.设计一个表格，填入同一物体的力和相应的加速度。2.以A为纵坐标，F为横坐标，根据数据制作A-F图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析A和F的关系实验次数加速度a/ms-2台车应力F/N1234结论：由于图像上的每个点都在通过原点的直线上，当m为常数时，a和f之间的关系为。探索加速度和质量之间的关系思维：保持物体受力不变，测量物体在力的作用下不同质量的加速度，分析加速度与质量的关系。(教师活动)我们怎样才能达到改变汽车质量的目标？(学生活动)通过给小车增加或减少不同质量的重量，达到改变小车质量的目的。(学生活动)进行特定的实验(教师活动)导游实验数据分析(学生活动)；1.设

10、计一个表格，填入不同物体在相同力下的质量和相应的加速度。2.以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据制作a-m图像，分析a和m的关系。根据a-m的图像，当f为常数时，质量m越大，加速度a越小。因此，可以判断a与m成反比，但是这种关系不能从图像中看出，或者它可以与m2成反比或者更复杂的关系。可以认为A与M成反比，事实上，A与M成正比，所以我们应该探究A与M的关系。以A为纵坐标，建立横坐标坐标系，根据A像是否为穿过原点的直线来判断A是否与质量M成反比。结论：由于A-1/米图像上的每个点都在通过原点的直线上，当F为常数时，-1/米之间的关系为。实验次数加速度a/ms-2台车质量m/kg小车重量为1米/千克-11234本课的总结老师总结了这节课的内容和方法课后作业教学反思1.本节要探讨的问题比较困难，无论是从探索的内容还是实验的实际操作过程来看都是如此。因此，学生要认真主动地阅读书籍，明确以下问题：实验中要探究的内容、探究实验的设计思路、实验仪器的操作方法、数据处理方法、如何画图像以及从图像中探究出什么规律。2.在探索加速度与力的关系时，学生往往忽略了板的质量和重量远小于小车的情况，有的甚至将本应放在小车上的2