加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系說課稿

1、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、說教材1、教材簡析本節(jié)課是人教版高中物理，必修1第四章牛頓運動定律的第二節(jié)。牛頓運動定律是經(jīng)典物理學(xué)的核心內(nèi)容，是本冊書的重點，本節(jié)是實驗課安排在這里，既能鞏固學(xué)生對牛頓第一運動定律的認(rèn)識，又為下一節(jié)研究牛頓第二運動定律奠定重要基礎(chǔ)。起到承上啟下的作用。普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)涉及本節(jié)的內(nèi)容有：“通過實驗，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。” 本條目要求學(xué)生通過實驗，探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系，強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程。二、說教學(xué)目標(biāo)根據(jù)新課程改變學(xué)科本位、注重科學(xué)探究的基本理念，確定本節(jié)課具體教學(xué)目標(biāo)如下：知識與技能： 1理解物體運動狀態(tài)的變化快慢，

2、即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)； 2通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量之間的定量關(guān)系； 3培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力。過程與方法 1使學(xué)生掌握在研究三個物理量之間關(guān)系時，用控制變量法實現(xiàn)； 2指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理去設(shè)計實驗，處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論； 3幫助學(xué)生會分析數(shù)據(jù)，利用圖像尋求物理規(guī)律。情感態(tài)度與價值觀 1通過實驗規(guī)律的探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神； 2使學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅；3培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，相互學(xué)習(xí)、交流、共同提高的學(xué)習(xí)態(tài)度。2、教學(xué)重點通過初中兩年的學(xué)習(xí)，學(xué)生對科學(xué)探究有所認(rèn)識，但還基本停留在對科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié)上，高中階段我們

3、應(yīng)該突出讓學(xué)生體會探究的實質(zhì)。所以將本節(jié)課重點定為組織好學(xué)生對“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的探究活動，教師只是引導(dǎo)者、評判者，只要學(xué)生的方案設(shè)計合理，親身體驗探究過程，至于能否得出正確結(jié)果并不重要。3、教學(xué)難點 指導(dǎo)學(xué)生選擇器材、設(shè)計實驗方案、進(jìn)行實驗、作出圖像并分析實驗誤差，得到結(jié)論。三、說教法學(xué)法根據(jù)以上對教材的分析，結(jié)合學(xué)生的實際情況，確定本節(jié)采用教師指導(dǎo)下學(xué)生自主探究的方法進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生親身經(jīng)歷實驗探究的過程，體會探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅；采用小組討論法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作的意識，共同學(xué)習(xí)、交流提高的學(xué)習(xí)態(tài)度。四、說教學(xué)過程(一)創(chuàng)設(shè)情景、形成問題愛因斯坦說過，“興趣是最好的老師”

4、，為了激發(fā)學(xué)生的熱情，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注，我精心設(shè)計了這樣的情景，讓學(xué)生思考：（放視頻，加上解說）“超載車，遇到險情時，在同樣制動力的作用下，很難停下，釀成車禍；賽車安裝了強大的發(fā)動機比同質(zhì)量的小汽車啟動快多了”根據(jù)這些情景，同學(xué)們能猜想出物體運動狀態(tài)變化的快慢，也就是加速度的大小與什么物理量有關(guān)？學(xué)生分析視頻情景回答出加速度與力、質(zhì)量的定性關(guān)系，然而物理學(xué)并不滿足于這樣定性的描述，我們還要知道，物體的加速度與它的受力、質(zhì)量之間究竟有什么樣的定量關(guān)系。自然引出探究的課題。這引出課題既符合事物發(fā)展從個別到一般的規(guī)律，也符合新課程由生活走向物理的基本理念。 (二)、提出假設(shè)，進(jìn)行預(yù)測對加速度與它受到的

5、力、質(zhì)量之間定量關(guān)系的猜想是很有必要的，因為這與實驗數(shù)據(jù)的處理息息相關(guān)。如：加速度與它受到的力成正比關(guān)系我們就會令橫坐標(biāo)表示物體受到的力，縱坐標(biāo)表示加速度；加速度與它的質(zhì)量成反比關(guān)系我們就會令橫坐標(biāo)表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，縱坐標(biāo)表示加速度；若加速度與它受到的力成二次方關(guān)系令橫坐標(biāo)表示力的二次方，縱坐標(biāo)表示加速度；總之，不同的關(guān)系有不同的處理方法。在此我引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想，學(xué)生會順利地做出如下猜想：加速度可能與它受到的力成正比，與它的質(zhì)量成反比?！皩嵺`是檢驗真理的唯一方法，你將通過什么方式去檢驗?zāi)愕牟孪肽?？”進(jìn)入下一個環(huán)節(jié) (三)制定計劃，設(shè)計方案實驗的方案、器材甚至步驟和結(jié)論在舊教材中基本上是直接給

6、出的，而新教材的編寫改變過去過分強調(diào)學(xué)科自身的邏輯體系和概念、規(guī)律的嚴(yán)密性等，本實驗只給出了實驗的基本思路，而沒有給出確定的實驗方案，實驗方案和器材的選用要學(xué)生自己設(shè)計。作為提示，書中提醒學(xué)生注意兩方面的問題，還給出了一個“參考案例”，這個案例是采用常用器材設(shè)計的實驗，具有普遍意義和具體指導(dǎo)作用。從對未知規(guī)律探尋的角度，注重啟發(fā)和探究，更適合高中學(xué)生自主探究。又因為學(xué)生在初中已有使用“控制變量法”研究多個變量問題的經(jīng)驗，所以在此教師經(jīng)過簡單的提醒之后，讓學(xué)生打開學(xué)案，看一下預(yù)習(xí)題要中的幾個問題，然后帶著這幾個問題去閱讀教材1頁“加速度與力的關(guān)系”、 “加速度與質(zhì)量的關(guān)系”、“制定實驗方案時的兩

7、個問題”直到73頁上邊的“參考案例”，了解一下書中的實驗方案，讓學(xué)生自行設(shè)計一種實驗方案。提倡立足課本，但不拘泥于課本。思考問題：1、研究物體的加速度與它的受力、質(zhì)量之間關(guān)系時用什么物理研究方法？2、研究加速度與質(zhì)量關(guān)系時的思路怎樣?數(shù)據(jù)如何處理？3、研究加速度與質(zhì)量關(guān)系時的思路怎樣?數(shù)據(jù)如何處理？4、如何測定加速度？5、怎樣提供并測量物體受到的恒力？學(xué)生帶著問題自主預(yù)習(xí)，形成方案 課本上有必要的提示和參考，學(xué)生可根據(jù)教材上的提示，形成自主學(xué)習(xí)，教師巡回指導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，及時解決問題。學(xué)生獨立思考之后，教師要給學(xué)生搭建一個交流合作的平臺，先組織小組討論，再讓學(xué)生代表匯報各小組的設(shè)計方案，引發(fā)小

8、組間的討論、師生討論，通過討論，尋找每種方案的優(yōu)點和不足及改進(jìn)的方法。學(xué)生設(shè)計的方案，多數(shù)可能都和教材上的方案一樣，（放課件），方案一：打點計時器讓拖有紙帶的小車在裝有重物的小桶的拉力之下在光滑木板上做加速運動，通過打點計時器打出的紙帶，能算出小車的加速度；改進(jìn)：將水平木塊的一端墊高，讓小車在木板上勻速滑動，平衡摩擦力，然后再測出小車加速度。 也可能會有學(xué)生根據(jù)第一章第四節(jié)實驗：“用打點計時器測速度”課后的 “科學(xué)漫步：氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器”設(shè)計出方案方案二：借助氣墊導(dǎo)軌、光電門等實驗裝置在氣墊導(dǎo)軌上安裝兩個，兩個光電門與數(shù)字計時器接通。令滑塊靜止于第一個光電門處，滑塊在水平拉力作用下做初速度

9、為零的勻加速運動，當(dāng)滑塊運動到第二個光電門處，再次擋光，數(shù)字計時器停止計時。計算器算出加速度。方案三：應(yīng)用直接測定加速度的儀噐（由加速度傳感器和放大器組成）。在此，只要學(xué)生的方案有道理，能證明問題，就應(yīng)該得到肯定。如果學(xué)生想不到教師可給與提示，如方案二。方案四：根據(jù)在定輪滑的兩邊用細(xì)線掛兩個質(zhì)量不等的重物 m1、m2（設(shè)m1<m2），那么m1、m2以及連接它們的細(xì)線這一整體將往質(zhì)量大的一邊運動，三者的速度和加速度都是一樣的。為了便于理解，我把m1、m2以及連接它們的細(xì)線看做一輛“小車”來進(jìn)行研究，“小車”的質(zhì)量M = m1+m2 , 小車的牽引力 F = m1g m2g。當(dāng)保持“小車”的

10、質(zhì)量M不變（即m1 +m2的和不變），增減m1、m2從而改變“小車”力F的大小就可以研究加速度與力的關(guān)系；在保持“小車”牽引力F不變（即 m1g m2g的差不變），增加 m1、m2從而改變“小車”質(zhì)量M的大小，就可以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 為了便于比比較，仍然采用兩個研究對象進(jìn)行對比，使用架子夾住拖繩來控制研究對象的同時運動和停止。利用雙向力傳感器、加速度傳感器測出力和加速度，利用傳感器和Excel處理畫圖、通過圖像對比得到加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。實驗方案分析： 方案一：經(jīng)過理性分析，近似認(rèn)為滑塊受力大小為懸掛物的重力，測出滑塊的加速度。在懸掛物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量時，力和物體的加速度成很好

11、的線性關(guān)系；方案二：在氣墊導(dǎo)軌上滑塊受到摩擦力阻力很小，作用在滑塊上的合外力基本上就是繩端重物的重力。在這個實驗中誤差應(yīng)該是比較小的。方案三：很方便。方案三：很方便。 方案1初步驗證發(fā)現(xiàn)問題（誤差較大） 理性分析實驗方案2、3平衡摩擦力（特殊） 進(jìn)一步思考實驗方案4（進(jìn)一步提高實驗精度） 還原到一般情況實驗方案5、6（驗證結(jié)論的一般性）并再次驗證方案1誤差的原因普遍規(guī)律（反復(fù)驗證）在師生的交流過程中，教師可引發(fā)學(xué)生討論實驗的可行性，及實驗誤差的分析，對學(xué)生沒注意到的關(guān)鍵性問題，重點提出，并引導(dǎo)學(xué)生思考，并預(yù)料它可能會產(chǎn)生什么不良后果，從而避免實驗的盲目性保證實驗的成功率，使學(xué)生認(rèn)識到制訂計劃與

12、設(shè)計實驗在科學(xué)探究中的重要性。最后總結(jié)現(xiàn)有條件下的兩種可行性方案進(jìn)行分組實驗。師生交流，完善實驗方案（四）進(jìn)行實驗，收集數(shù)據(jù) 紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行，a是否與成正比例關(guān)系，a是否與m成反比例關(guān)系呢？還要看同學(xué)們的實驗結(jié)果才見分曉，現(xiàn)在請同學(xué)們依據(jù)本組設(shè)計的實驗方案進(jìn)行實驗，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)規(guī)律，大膽檢驗?zāi)銈兊牟聹y想吧！好現(xiàn)在開始實驗，看哪個小組在組長的帶領(lǐng)下做的又快又規(guī)范！實驗10分鐘左右，中間針對學(xué)生的操作出現(xiàn)的共同問題稍作點撥，讓學(xué)生注意操作事項和要領(lǐng)及規(guī)范性可以參考老師提供的樣表，也可以自主設(shè)計表格畫在講義上，請最先測出數(shù)據(jù)的同學(xué)到前面電腦前輸入數(shù)據(jù)?。ㄕ故救N情況）各小組已經(jīng)

13、完成實驗，第一小組說一下你們的結(jié)論，驗證出aF了嗎？（生）：我們測出a 與發(fā)現(xiàn)a/F比值非常接近，在誤差允許的范圍內(nèi)，近似相等。說明aF（生）：我們畫出a-F圖象為一條直線，但稍微偏離坐標(biāo)原點（師）：能說出偏離的原因嗎？（生）：平衡摩擦力不足，但在誤差允許的范圍內(nèi)，a-F為正比例關(guān)系（生）：我們在電腦中輸入數(shù)據(jù)，作出趨勢線，發(fā)現(xiàn)為正比例函數(shù)，稍微不些偏差，在誤差允許的范圍內(nèi)，a-F為正比例。（師）：同學(xué)們表現(xiàn)太棒了，課堂因你們而精彩！為自己的精彩表現(xiàn)來一次激烈的掌聲吧！實驗結(jié)論根據(jù)同學(xué)們的實驗數(shù)據(jù)及圖象描述，我們發(fā)現(xiàn)在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，a與成正比例關(guān)系。 方案1初步驗證發(fā)現(xiàn)問題

14、（誤差較大） 理性分析實驗方案2、3平衡摩擦力（特殊） 進(jìn)一步思考實驗方案4（進(jìn)一步提高實驗精度） 還原到一般情況實驗方案5、6（驗證結(jié)論的一般性）并再次驗證方案1誤差的原因普遍規(guī)律（反復(fù)驗證） 7結(jié)論：物體的加速度與物體所受的力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。 這就是320年前，偉大的物理學(xué)家內(nèi)地在總結(jié)人類兩千多年知識與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上得到的偉大結(jié)論牛頓第二定律。本節(jié)課我們以實驗為依據(jù)，采用控制變量法進(jìn)行了研究，以我們自己的實際行動探索著我們周圍的物理世界，根據(jù)已掌握的物理知識自主設(shè)計實驗方案，探索物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法，它的基本思路是：提出問題 猜想（做出假設(shè)） 進(jìn)行實驗 分析數(shù)據(jù) 得出結(jié)

15、論 反復(fù)驗證 重點（五）分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論探究實驗結(jié)束后，教師要再次為學(xué)生搭建一個交流合作的平臺，讓學(xué)生代表展示每種方案的實驗數(shù)據(jù)，并分析數(shù)據(jù)的出結(jié)論，共同總結(jié)實驗的得失成敗及改進(jìn)辦法，讓師生在交流中共同進(jìn)步。（二） 應(yīng)用知識,從物理走向社會為了促使學(xué)生學(xué)以致用，教師要引導(dǎo)學(xué)生運用學(xué)過的知識，探究增大和減小摩擦的方法。在此，教師可這樣啟發(fā)學(xué)生：（同時放課件）“如何減小木塊和地面之間的摩擦呢？”學(xué)生會說“去掉一些貨物?！?“很好。但如果一次運送貨物的多少不變，還有其他方法嗎？”學(xué)生會想到可以把接觸修面整得更加光滑；也還會想到在木塊的下面安裝上輪子；這時教師可以乘勝追擊“摩擦力還是大，能否再小一些

16、？”，如果學(xué)生暫時無法解決，教師可進(jìn)一步啟發(fā)，“如果懸起來摩擦是否會變得更小一些呢？”通過教師的循循善誘，可以讓學(xué)生通過自己的思維活動，得出增大和減小摩擦的方法。這遠(yuǎn)比學(xué)生通過閱讀教材得到的知識深刻多了。“這些方法，是否可以運用到實際生活中呢？”通過這個問題，讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦在生活中的大量應(yīng)用，并鼓勵學(xué)生應(yīng)用它，解決生產(chǎn)生活中碰到的一些難題。比如：（放錄象：學(xué)生課后學(xué)生的小制作，或?qū)σ恍﹩栴}的改進(jìn)放方案）這不就是創(chuàng)新嗎？新課改就是要我們相信學(xué)生，給學(xué)生創(chuàng)造的機會；放開學(xué)生的手腳，讓學(xué)生從物理走向社會。（四）小結(jié)（放課件）“這節(jié)課后你都有哪些收獲？”通過這個問題，讓學(xué)生自己總結(jié)本節(jié)課收獲的知識、

17、方法、能力及解決問題的經(jīng)驗教訓(xùn)，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。（五）課外實踐活動：為了使學(xué)生學(xué)到的知識在課外得到延伸能力得到拓展，我設(shè)置了以下兩個實踐活動 1、“假如沒有摩擦，我們的生活將會變成什么樣子？”通過這個問題，使學(xué)生展開想象的翅膀，翱翔與假想的空間,通過這個問題的探討，既可極大的提高學(xué)生興趣，使學(xué)生真正從物理走向生活。2、小明說摩擦真討厭，因為要拉動笨重的桌子得費很大的力氣！小華不同意了，說浴室的地板一不小1、心就會滑倒，多虧有摩擦，放上一塊浴墊就不會摔跤了！摩擦究竟利大？弊大？你支持誰的觀點，趕快回家收集資料吧！下節(jié)課我們要開一個辯論會！3、觀察自行車，看看自行車上哪些地方的設(shè)計師為了增大摩擦，哪些地方的設(shè)計是為了減小摩擦？請寫出調(diào)查報告。五、板書設(shè)計： 方向 作用點 定義：摩擦力 壓力 大小 影響因素 接觸面的粗糙程度 增大摩擦的方法： 應(yīng)用： 減小摩擦的方法：通過這樣的板書，簡明扼要地將本節(jié)課的內(nèi)容展示出來，幫助學(xué)生加深對知識體系的認(rèn)識，強化重點知識。完 兩點想法： 用第一人稱講說課是講完這節(jié)課后說說自己的設(shè)計理論本節(jié)課是學(xué)生上高中以來接觸到的第二個探究性實驗，和前一實驗不同，本實驗只給出了實