《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教案

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《試驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教案1

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān).

2.通過(guò)試驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系.

3.培育同學(xué)動(dòng)手操作技能.

過(guò)程與方法

1.指導(dǎo)同學(xué)半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系，知道用掌握變量法進(jìn)行試驗(yàn).

2.同學(xué)自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)，自己依據(jù)自己的試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn).

3.對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看一下試驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問(wèn)題，

情感立場(chǎng)與價(jià)值觀

1.通過(guò)探究試驗(yàn)，培育實(shí)事求是、尊敬客觀規(guī)律的科學(xué)立場(chǎng).

2.通過(guò)試驗(yàn)探究激發(fā)同學(xué)的求知欲和創(chuàng)新精神.

3.培育與人合作的團(tuán)隊(duì)精神.

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

1.掌握變量法的運(yùn)用.

2.如何提出試驗(yàn)方案并使試驗(yàn)方案合理可行.

3.試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理.

教學(xué)難點(diǎn)

1.如何提出試驗(yàn)方案并使試驗(yàn)方案合理可行.

2.試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理.

教學(xué)過(guò)程

[復(fù)習(xí)鞏固]見(jiàn)課件

[新課導(dǎo)入]

利用多媒體投影圖4—2—1;

分組定性爭(zhēng)論

組I：物體質(zhì)量肯定，力不同，物體加速度有什么不同?

組2：力大小相同，作用在不同質(zhì)量的物體上，物體加速度有什么不同?

師：請(qǐng)組1的代表回答一下你們爭(zhēng)論的結(jié)果.

組1生：當(dāng)物體質(zhì)量肯定時(shí)，物體的加速度應(yīng)當(dāng)隨著力的增大而增大.

師：請(qǐng)組2的代表回答你們組爭(zhēng)論的問(wèn)題，

組2生：當(dāng)力大小相同時(shí)，物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以轉(zhuǎn)變，所以質(zhì)量越大，加速度越小.

師：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變快慢取決于哪些因素?定性關(guān)系如何?

生l：應(yīng)當(dāng)與物體的質(zhì)量和物體所受的力有關(guān)系.力越大，加速度越大;質(zhì)量越大，加速度越小.

生2：這里指的力應(yīng)當(dāng)是物體所受的合力，以上圖為例，物體所受的重力和支持力相等，不參加加速度的提供.

師：剛才進(jìn)行多媒體演示時(shí)一次是固定力不變，一次是固定質(zhì)量不變，這樣做有什么好處呢?

生：方便我們的討論.

師：這是討論多個(gè)變量之間關(guān)系的特別好的方法，我們把它稱作掌握變量法.我們以前在什么地方學(xué)到過(guò)這種方法?

生1：在中學(xué)我們?cè)谔骄课矬w的密度與質(zhì)量、體積之間的關(guān)系時(shí)

生2：在討論電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí).

師：好，我們這節(jié)課就用這種方法進(jìn)行探究加速度和力、質(zhì)量之間的關(guān)系.

[新課教學(xué)]

一、加速度與力的關(guān)系

師：設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)，保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在各個(gè)不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系.大家分組爭(zhēng)論并且每組設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案，并說(shuō)明試驗(yàn)的原理.

分組爭(zhēng)論

組l生1：我們是依據(jù)課本上的參考案例設(shè)計(jì)試驗(yàn)的(在投影儀上展示試驗(yàn)裝置如圖4—2—2).

組1生2：我們?cè)O(shè)計(jì)試驗(yàn)的試驗(yàn)原理如下;因o為兩個(gè)小車的初速度都為零，拉力大小不同，但對(duì)每個(gè)小車來(lái)說(shuō)保持不變，所以小車應(yīng)當(dāng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng).依據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式*=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要測(cè)量位移就可以得到加速度與受力之間的關(guān)系，力的大小可以依據(jù)盤(pán)中的砝碼求出來(lái).

師：下面請(qǐng)組2的代表發(fā)言.

組2生1：我們?cè)O(shè)計(jì)的方法和組1的差不多，我們是用了一輛小車，小車后面連接一紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)狀況，依據(jù)所打的點(diǎn)計(jì)算小車的加速度，然后再看所受的力和加速度的關(guān)系.

組2生2：為了清除摩擦力的影響，我們?cè)谀景逑旅鎵|了一個(gè)小木塊，當(dāng)小車沒(méi)有拉力時(shí)讓它在木板上勻速運(yùn)動(dòng).

師：這個(gè)同學(xué)的想法很好，這樣小車受到的繩子的拉力就等于小車受到的合力，下面請(qǐng)組3的同學(xué)代表發(fā)言.

組3生1：前面兩組的同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)都是物體的初速度為零，我們可以利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)一個(gè)更為一般的方法，讓導(dǎo)軌傾斜不同的角度，滑塊所受的力就是重力的分力，讓滑塊滑過(guò)軌道中間的兩個(gè)光電門(mén)，記錄經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度和兩個(gè)光電門(mén)的距離，依據(jù)公式*=(v2-v02)/2a可以求出加速度的大小，從而可以得到加速度和力的關(guān)系.

師：好的，在進(jìn)行試驗(yàn)之前還應(yīng)當(dāng)先設(shè)計(jì)自己的試驗(yàn)表格來(lái)記錄一下自己的試驗(yàn)數(shù)據(jù).那么你是怎樣設(shè)計(jì)表格使你的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得以記錄的呢?

生1：水平面長(zhǎng)木板與小車，車后用繩掌握小車運(yùn)動(dòng)，兩車質(zhì)量相同.表格設(shè)計(jì)如下：

《試驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教案2

教學(xué)目標(biāo)

1、理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)。

2、通過(guò)試驗(yàn)探究加速度與力的定量關(guān)系。

3、指導(dǎo)同學(xué)定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系、知道用掌握變量法進(jìn)行試驗(yàn)。

4、通過(guò)試驗(yàn)探究激發(fā)同學(xué)的求知欲和創(chuàng)新精神，培育同學(xué)的團(tuán)隊(duì)合作精神。

學(xué)情分析

本節(jié)是人教版物理必修1第四章第二節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的.第一課時(shí)。高中力學(xué)部分是由牛頓定律為基礎(chǔ)所構(gòu)建的體系，在牛頓三定律中，牛頓第二定律為核心內(nèi)容，本節(jié)是一節(jié)試驗(yàn)探究課，通過(guò)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，得到這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，為第二課時(shí)提出牛頓第二定律做鋪墊。本節(jié)中應(yīng)用掌握變量法來(lái)討論問(wèn)題和用圖像處理數(shù)據(jù)，這兩種方法在高中物理學(xué)習(xí)中非常重要。本節(jié)不論是從知識(shí)還是從培育同學(xué)技能的角度都很重要。

重點(diǎn)難點(diǎn)

1、掌握變量法的運(yùn)用

2、如何提出試驗(yàn)方案并使試驗(yàn)方案合理可行

3、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理

教學(xué)過(guò)程

第一學(xué)時(shí)

教學(xué)活動(dòng)

活動(dòng)1【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)引入

牛頓第肯定律：

一切物體總保持_____狀態(tài)或_____狀態(tài)，直到有迫使它轉(zhuǎn)變這種狀態(tài)為止.

物體保持_____的性質(zhì)叫做慣性、慣性是物體的_____，與_____有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀況或受力狀況_____.

活動(dòng)2【活動(dòng)】試驗(yàn)探究

情景：用電吹風(fēng)吹乒乓球

試驗(yàn)1:用兩個(gè)相同電吹風(fēng)分別調(diào)整在不同的風(fēng)力檔上吹兩個(gè)相同的乒乓球(在軌道上)，現(xiàn)象為_(kāi)____。

試驗(yàn)2:用一個(gè)電吹風(fēng)，通過(guò)裝置得到兩股相同風(fēng)力的風(fēng)，吹兩個(gè)質(zhì)量不一樣的乒乓球，現(xiàn)象為_(kāi)____。

問(wèn)題1：想想看，加速度的大小可能與什么因數(shù)有關(guān)？

問(wèn)題2：請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)你的閱歷猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系？

問(wèn)題3：能否就以上關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度做出函數(shù)關(guān)系的假設(shè)呢？

力越大，加速度越大——a∝F，a∝F2，a∝F3？

質(zhì)量越大，加速度越小——a∝，a∝，a∝？

活動(dòng)3【活動(dòng)】制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)試驗(yàn)

問(wèn)題1：討論一個(gè)量與多個(gè)量之間關(guān)系時(shí)，采納什么方法討論？

問(wèn)題2：掌握變量法的詳細(xì)步驟？

問(wèn)題3：在試驗(yàn)中需要測(cè)哪些物理量？需要用到什么器材？

問(wèn)題4：你能想出那些方案來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)？

試驗(yàn)裝置：

問(wèn)題1：試驗(yàn)對(duì)象是？

問(wèn)題1：如何得出小車的加速度？

問(wèn)題2：如何轉(zhuǎn)變并測(cè)出小車的質(zhì)量？

問(wèn)題3：如何提供并測(cè)出小車所受的外力？

試驗(yàn)中要留意的幾個(gè)問(wèn)題

1、當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，鉤碼的重力近似等于細(xì)線對(duì)小車的拉力即小車所受的合外力?！怖碛梢院笤僮稣f(shuō)明〕

2、繩拉小車的力是小車受的合力嗎？

3、我們需要要使繩拉小車的力成為小車受到的合力，否那么還要計(jì)算滑動(dòng)摩擦力，使問(wèn)題繁復(fù)化，那么怎樣抵消摩擦力的