2012高中物理 4.3探究牛頓第二定律2教案 粵教版必修1[1]

1、第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三節(jié)探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：（1）理解加速度與力的關(guān)系，知道得出這個(gè)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)（2）理解加速度與質(zhì)量的關(guān)系，知道得出這個(gè)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。（3）通過較先進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法的體驗(yàn)和介紹，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。2、過程與方法：（1）讓學(xué)生經(jīng)理科學(xué)探究過程，嘗試應(yīng)用科學(xué)探索的方法研究物理問題，探索物理規(guī)律。（2）通過探索過程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。（3）通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握一些信息的收集和處理方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。（2）通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)與他人交流合作的精

2、神。二、教學(xué)內(nèi)容剖析1、 本節(jié)課的地位和作用：（內(nèi)容簡(jiǎn)述：本節(jié)怎樣承前啟后，梗概知識(shí)及研究問題的方法，本節(jié)的地位等）2、本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)：1控制變量法的使用 2如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理3、本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)：1如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理三、 教學(xué)思路與方法通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。四、 教學(xué)準(zhǔn)備教具準(zhǔn)備多媒體課件，一端帶滑輪的氣墊導(dǎo)跪、帶小鉤或小盤的細(xì)線兩條；鉤碼(規(guī)格：10 g20 g，用作牽引小車的力)；橡皮泥；天平；刻度尺；粗線繩(用來牽引滑塊)氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套課堂教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容（詳

3、細(xì)的內(nèi)容）師生互動(dòng)（重互動(dòng)，詳寫）設(shè)計(jì)意圖（體現(xiàn)新課標(biāo)理念）備注引入探討加速度、力與質(zhì)量的關(guān)系。師：通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了加速度與什么有關(guān)。 生：物體的質(zhì)量與受力的大小。師：我們這一節(jié)就來探討加速度、力與質(zhì)量之間滿足的數(shù)量關(guān)系。鞏固上節(jié)內(nèi)容，便于新課的展開。介紹方法及實(shí)驗(yàn)條件在研究在質(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系這種方法叫控制變量法。實(shí)驗(yàn)條件：（1）在砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量的條件下，滑塊所受的拉力才近似地認(rèn)為等于砝碼的重力（2）因?yàn)闅鈮|導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置中，形成空氣膜，使滑塊所受的摩擦力減小到可以忽略不計(jì)的程度。師：我們今天還是利用控

4、制變量法。介紹實(shí)驗(yàn)方法：對(duì)a、F、m來說，我們要研究這三者之間的關(guān)系，這三個(gè)量都改變，我們就無法判斷，一個(gè)量變化是因?yàn)槟囊粋€(gè)量變化而引起的。所以，我們?cè)谘芯吭谫|(zhì)量不變的前題下，討論力和加速度的關(guān)系；再研究在力不變的前題下，討論質(zhì)量和加速度的關(guān)系這種方法叫控制變量法。師：我們的這個(gè)實(shí)驗(yàn)是理想的實(shí)驗(yàn)，忽略了很多因素，那么在實(shí)際操作中，有什么樣的實(shí)驗(yàn)條件呢？1、師：我們用砝碼的重力等于滑塊的拉力，二者真的相等么？設(shè)砝碼的重力為G，滑塊的拉力為T，設(shè)砝碼的質(zhì)量為m，設(shè)滑塊的質(zhì)量為M。則砝碼和滑塊在一起運(yùn)動(dòng)所以加速度相同。砝碼加速度a1=滑塊加速度a2=因?yàn)槎呒铀俣认嗟取1=a2所以而在實(shí)際計(jì)算中，

5、所以，只有在M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí)才成立。2、師：在實(shí)驗(yàn)中，合外力不一定就是砝碼的重力，還可能有摩擦力。但是因?yàn)闅鈮|導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置中，形成空氣膜，使滑塊所受的摩擦力減小到可以忽略不計(jì)的程度。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中體會(huì)人們所說的“文科寫，理科算”的特點(diǎn)。通過把物理問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題和把數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢韱栴}的操作訓(xùn)練，學(xué)生加強(qiáng)了對(duì)物理問題的理解和記憶。了解了數(shù)學(xué)在自然科學(xué)中的重要作用，同時(shí)認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)運(yùn)算可以擴(kuò)充人的大腦思維，從而進(jìn)一步理解自然界的客觀規(guī)律是可以認(rèn)識(shí)的。因而這一特點(diǎn)有利于發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維能力和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。實(shí)驗(yàn)方法介紹實(shí)驗(yàn)裝置：本節(jié)實(shí)驗(yàn)是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量加速度，用天平測(cè)量質(zhì)量，來探

6、究加速度、力與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過程：1、加速度與力的關(guān)系保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系。次數(shù)砝碼（g）加速度（m/s2）123已知小車質(zhì)量m結(jié)論：這些點(diǎn)的連線是一條過原點(diǎn)的直線，說明a與F成正比。2、加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持砝碼不變，測(cè)量物體在不同的質(zhì)量時(shí)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。次數(shù)1/小車質(zhì)量（1/m）加速度（m/s2）123已知砝碼質(zhì)量m/結(jié)論：這些點(diǎn)的連線是一條過原點(diǎn)的直線，說明a與成正比。師：介紹實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)儀器等有關(guān)內(nèi)容。師：第一步是驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系，要保持滑塊的質(zhì)量不變，測(cè)量滑塊在不同力的作用下的加速度，

7、分析加速度與力的關(guān)系。先保持滑塊的質(zhì)量不變，在一端用細(xì)繩固定一個(gè)砝碼，打開數(shù)字計(jì)時(shí)器，后松手讓滑塊運(yùn)動(dòng)記錄滑塊通過兩個(gè)光電門的速度。用天平測(cè)出砝碼質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)值。將上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量并算出加速度填入表中。以a為縱軸、F為橫坐標(biāo)，將上面的數(shù)據(jù)描點(diǎn)。做圖后，讓學(xué)生自己尋找加速度與力的關(guān)系。師：第二步是驗(yàn)證加速度與滑塊質(zhì)量的關(guān)系，要保持砝碼不變，測(cè)量滑塊在不同的質(zhì)量時(shí)的加速度，分析加速度與滑塊質(zhì)量的關(guān)系。先保持砝碼不變，按好裝置后，打開數(shù)字計(jì)時(shí)器，松手讓滑塊運(yùn)動(dòng)。用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。然后將橡皮泥粘到滑塊上，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。用天平測(cè)出砝碼質(zhì)量并算出加速度填入表中。以a為縱軸、為

8、橫坐標(biāo)，將上面的數(shù)據(jù)描點(diǎn)。做圖后，讓學(xué)生自己尋找加速度與質(zhì)量的關(guān)系。鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力；學(xué)習(xí)自己探討問題的能力。教師繼續(xù)引導(dǎo)并總結(jié)最后結(jié)論。結(jié)論：（1） 綜合上述實(shí)驗(yàn)中得到的兩個(gè)關(guān)系，得到下述結(jié)論：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。（2）公式表示：aF或者a師：通過大家的實(shí)驗(yàn)，排除誤差的影響，大家討論總結(jié)一下加速度和物體所受的力以及物體質(zhì)量之間的關(guān)系分組討論生1：我們可以得出這樣的結(jié)論：物體的加速度和物體所受的力成正比，和物體的質(zhì)量成反比生2：應(yīng)該是和物體所受的合力成正比生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向應(yīng)該和物體所受力

9、的方向相同師：(總結(jié))大家的發(fā)言非常好，那么我們得出的結(jié)論是不是一個(gè)定理性的結(jié)論呢?僅靠少量的實(shí)驗(yàn)是不行的，應(yīng)該通過更為精確的實(shí)驗(yàn)和更多次的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明，不過我們大家在現(xiàn)有水平下能夠得出這個(gè)結(jié)論是非常了不起的，這是我們下節(jié)課要學(xué)的牛頓第二定律的內(nèi)容通過理論上的分析論證、邏輯推理，就可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理 的過程中得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，并有利于加強(qiáng)學(xué)生的思維任知 能力。過度提出本節(jié)重點(diǎn)牛頓第一定律并做進(jìn)一步的說明鞏固練習(xí)：在水平路面上，一個(gè)大人推一輛重車，一個(gè)小孩推一輛輕車，各自做勻加速運(yùn)動(dòng)(阻力不計(jì))甲、乙兩同學(xué)在一起議論，甲同學(xué)說：大人推力大，小孩推力小，因此重車的加速度大乙同學(xué)

10、說，重車質(zhì)量大，輕車質(zhì)量小，因此輕車的加速度大你認(rèn)為他們的說法是否正確?請(qǐng)簡(jiǎn)述理由師；下面我們看一個(gè)題目。研究并討論。生1：。生2：。師：（總結(jié)）甲、乙兩同學(xué)的結(jié)論和理由都不全面和充分，物體的加速度決定于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量大人的推力雖然大，但車的質(zhì)量也大，因此重車的加速度也不一定就大小車的質(zhì)量小，但是小孩的推力也小，因而輕車的加速度也不一定大判斷誰的加速度大，必須看各自的質(zhì)量和合外力用它來解決實(shí)際問題。最后總結(jié)本節(jié)小結(jié)：1、定律的實(shí)驗(yàn)條件（控制變量法）2、課后鞏固作業(yè)：1、課后到實(shí)驗(yàn)室中觀察氣墊導(dǎo)軌，觀察其組成及各部分的作用，然后，就其作用考慮，在我們學(xué)習(xí)的前面的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，可不可以用氣墊導(dǎo)軌來做？寫一篇關(guān)于這個(gè)的應(yīng)用文。2、做課后的練習(xí)題1、2、3。學(xué)生課后鞏固，開放性的作業(yè)有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察及思維能力，并拓寬學(xué)生知識(shí)面，滲透了新課標(biāo)理念。視野拓展1、力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，人們正確認(rèn)識(shí)這個(gè)問題， 經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過程，同樣學(xué)生要正確認(rèn)識(shí)它，也