實驗：探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系 教學(xué)設(shè)計

第17周12月24日——11月30日第1課時授課人陳梓庭授課時間2018.12.24課型新授課課題實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系主備人陳梓庭教學(xué)目標(biāo)（學(xué)習(xí)目標(biāo)）1．理解物體運動狀態(tài)的變化快慢即加速度大小與力有關(guān)，與質(zhì)量也有關(guān)。2．通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。3．作出a-F、a-M-1圖象。教材分析教學(xué)重點掌握探究性實驗的探究過程，確定探究加速度與力的關(guān)系、加速度與質(zhì)量的關(guān)系兩個實驗及探究的方式。教學(xué)難點如何提出實驗方案，并使實驗方案合理可行。疑難預(yù)設(shè)實驗數(shù)據(jù)的分析和處理。模式與方法學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實驗探究，討論、交流學(xué)習(xí)成果；教師積極引導(dǎo)和評價，過程中體現(xiàn)師生互動：控制變量分析、邏輯推理、歸納總結(jié)得出結(jié)論教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容師生活動及時間分配個案補充（一）、復(fù)習(xí)引入知識回顧：1、牛頓第一定律描述了力和運動的關(guān)系，力和運動是什么關(guān)系呢？2、牛頓第一定律又可稱為慣性定律，慣性的大小如何衡量？3、我們說力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變是的原因，運動狀態(tài)是否改變可通過什么反應(yīng)？過渡：速度的改變可以用加速度來衡量，因此我們又說力是產(chǎn)生加速度的原因。那么加速度和力之間到底是怎樣的關(guān)系？本節(jié)課我們共同研究物體運動的加速度大小跟什么有關(guān)。（二）、進行新課問題1：請同學(xué)們先猜一猜加速度大小跟什么有關(guān)？（注意：學(xué)生可能猜出質(zhì)量和力以外的因素。）觀看視頻：摩托車，汽車，飛機比啟動快慢。學(xué)生觀察后總結(jié)。結(jié)論：加速度和力、質(zhì)量有關(guān)。問題2：請同學(xué)們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系？重播視頻后對比分析：摩托車先沖出，然后小轎車，最后飛機，說明質(zhì)量大加速度??；力大加速度大。問題3：能否從理論上驗證力越大，加速度越大；質(zhì)量越大，加速度越小是合理的？力是改變運動狀態(tài)的原因，力大運動狀態(tài)容易改變，而運動狀態(tài)的改變快慢是用加速度來描述的，因此力大，加速度大；質(zhì)量是慣性大小的量度，質(zhì)量大，慣性大，運動狀態(tài)難改變，即加速度小。問題4：研究一個物理量同時與兩個物理量有什么關(guān)系，應(yīng)當(dāng)采用什么方法？學(xué)生回答：用控制變量法并具體說明。①保持質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系；②保持力一定，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。1、實驗探究：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。探究一、保持質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系；提出問題：如何比較兩物體的加速度？學(xué)生經(jīng)過閱讀課本得出結(jié)論：實驗可不測加速度的具體數(shù)值，只需求出它們的比值即可。根據(jù)，加速度的比等于相同時間內(nèi)位移的比，即只要測出兩種情況下位移的比，，對于本實驗來說，需作出圖象和圖象。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，實驗原理如圖所示（投影）：

提出問題：在小車運動過程中不可避免地要受到摩擦力的作用，這個摩擦力也會影響到小車的加速度，如何消除摩擦力的影響呢？啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生得出：把木板沒有定滑輪的一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。探究二、保持力一定，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。2、學(xué)生實驗提供：小車（20輛，每輛車貼上質(zhì)量為200g，貼上“參照車”與“實驗車”字樣），一端帶有滑輪的長木板（20個），一次性小塑料口杯及棉線套（20個，質(zhì)量可忽略），50g規(guī)格鉤碼10盒（每盒10個），托盤天平砝碼20盒，刻度尺（米尺），線繩若干，鐵文件夾10個，計算器。五組進行探究一，另外五組進行探究二。為了節(jié)省時間，將學(xué)生分成10個小組，教師給學(xué)生做一下分工，1-5組探究加速度與力的關(guān)系；6-10組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，要填寫好表格。探究一：表一（兩車質(zhì)量均為200g+100g）

參照車實驗車組別繩上掛的鉤碼/g（代表力F1）位移x1/cm繩上掛的鉤碼/g（代表力F2）位移x2/cm120

30

220

40

320

50

420

60

520

70

表二（兩車質(zhì)量均為200g+100g）組別

11．5

22．0

32．5

43．0

53．5

探究二、表一（兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g）

參照車實驗車組別車和車上砝碼總質(zhì)量/g（代表質(zhì)量m1）位移x1/cm車和車上砝碼總質(zhì)量/g（代表質(zhì)量m2）位移x2/cm1300

200

2300

400

3300

500

4300

600

5300

700

表二（兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g）組別

12/3=0．67

24/3=1．33

35/3=1．67

46/3=2．00

57/3=2．33

友情提示：（1)．平衡摩擦力時不必將拴有口杯小桶的繩子解下，車后拖的繩子也不用解下，放在車上即可。(2)．注意鐵夾子的位置。(3)．注意實驗中同學(xué)之間互相配合，如誰扶住板，誰控制鐵夾開啟、閉合，誰負(fù)責(zé)更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負(fù)責(zé)保護儀器，誰負(fù)責(zé)測量記錄等。3、分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論讓學(xué)生分析表二和表四，把表中數(shù)據(jù)畫在下圖中（投影）

得出結(jié)論。

在兩車質(zhì)量一樣的情況下，實驗車受的力是參照車的多少倍，加速度就是參照車的多少倍，說明加速度與力成正比；在兩車受力一樣的情況下，實驗車總質(zhì)量是參照車的幾倍，加速度就是參照車的幾分之一，說明加速度與質(zhì)量成反比。（三）、課堂小結(jié)1．愛因斯坦有一句名言：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，因此猜想出加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系比實驗驗證重要，提出實驗方案比實驗操作重要，通過本節(jié)課，大家要好好體會。2．體會合作的含義，現(xiàn)代科研是需要團隊精神的。3．加速度和力成正比，和質(zhì)量成反比。（四）、作業(yè)1．思考題：除了摩擦力以外