实验：探究加速度与力、质量的关系.doc

<p>第四章 &nbsp; 牛顿运动定律
第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系
主备课―李树芳 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;点评人：

主备课
二次备课
教 材
分
析
新课标和教学大纲一个很大不同就是新课标注重的是对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力加强了，以这一节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现；而现在变为探究加速度与力、质量之间的关系，注重的是问题的提出与发现.本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧.实验过程中要引导学生自己独立完成实验，独立进行实验数据的处理，最后讨论实验结果，看在哪些方面做得好，哪些方面存在问题.应该放手让学生自主设计实验，即使实验方案不符合要求，也要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作过程中的体验是很重要的.这节课的教学可以打破以前传统的一节课进行45分钟的方法，把两节课连在一起放在实验室里进行.用大约一节课的时间进行分析设计实验方案，找出可行的实验方案，在剩余的时间进行实际的操作.操作过程中要时刻注意学生可能出现的问题，加以纠正，并指导学生用计算机进行实验数据的处理.

三 &nbsp; &nbsp;维 &nbsp; &nbsp;目 &nbsp; &nbsp;标
三 &nbsp; &nbsp;维 &nbsp; &nbsp;目 &nbsp; &nbsp;标
知识与技能
1.理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关.
2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.
3.培养学生动手操作能力.
过程与方法
1.指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系.知道用控制变量法进行实验.
2.学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验.
3.对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题.
情感态度与价值观
1.通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度.
2.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.
3.培养与人合作的团队精神.

教学重点

1.控制变量法的使用.
2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.
3.实验数据的分析与处理.

教学难点

1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.
2.实验数据的分析与处理.

教学方法

学案法、分组实验、启发引导法，学生自主学习，讨论交流

课 时

两课时

自主学习
1. 探究加速度与力、质量的关系
（1） 物体运动状态变化的快慢，也就是物体 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;的大小，与物体的 &nbsp; &nbsp; &nbsp;有关，还与物体 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;有关。
（2） 物体的质量一定时，质量越小，加速度就 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;；物体受的力一定时，加速度就 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;。
（3） 探究加速度与力的定量关系时，应保持物体 &nbsp; &nbsp; &nbsp;不变，测量物体 &nbsp; &nbsp; &nbsp;在 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 的加速度；探究加速度与质量的关系时，应保持物体 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 不变，测量不同质量的物体在 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;下的加速度。
2. 怎样由实验结果得出结论
在本探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;，与质量成 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; ，然后根据实验数据作出 &nbsp; &nbsp; 图像和 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;图像，都应是过原点的直线。

助学过程:
一、 自主预习检查（约5min）
教师活动：检查《导学案——自主学习》

复习思考：
什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一定律，物体运动状态改变的原因是什么？
物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化
力是改变物体运动状态的原因-力是产生加速度的原因

教师活动
学生活动
第二次备课
引入新课
利用多媒体投影图4－2－1：

图4－2－1
分组定性讨论
组1：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？
组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？
师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果.
师：请组2的代表回答你们组讨论的问题.

师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？
师：研究多个变量之间关系的非常好的方法，是什么方法？我们以前在什么地方学到过这种方法？
师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系.

组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大.
组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小.

生：应该与物体的质量和物体所受的力有关系.力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小.

生：控制变量法.
生1：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时.
生2：在研究电流与电压、电阻的关系时.

讲授新课
1.分组讨论实验方案：
在投影仪上展示实验装置，老师巡回指导和讲解
2.确定方案1为今天的实验方案
3．表格设计（师生共同完成）
4.学生分组实验，老师巡回指导。
5. 用作图的方法表示位移（即加速度）和力的关系.
6. 分组讨论实验结果得出的结论

7. 师：（总结）大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢？仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容.

方案1：小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况。根据所打的点计算小车的加速度，然后再看力和加速度的关系。
方案2:根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知：加速度和位移成正比，只要测量位移就得到加速度与受力的关系。
方案3：利用气垫导轨。

小车1
小车2
次数
拉车砝码（g）
位移x1/cm
拉车砝码（g）
位移x2/cm
1

2

3

4

5

次数
拉车砝码（g）
加速度a1
拉车砝码（g）
加速度a2
1

2

3

4

5

生1：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比.
生2：应该是和物体所受的合力成正比.
生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同.

小结
1.力是物体产生加速度的原因.
2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法.
3.物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致.
4.实验数据的处理方法.
作业：完成实验报告

板书
1.物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化
力是改变物体运动状态的原因-力是产生加速度的原因
2.加速度应该与物体的质量和物体所受的力有关系.
力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小.
3.控制变量法.
4.结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比

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