探究加速度與力、質(zhì)量的關系教案2篇

【教學目標】

一、知識與技能

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，與質(zhì)量也有關。

2．通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的定量關系。

3．培養(yǎng)學生動手操作能力。

課件教案

二、過程與方法

1．指導學生半定量地探究加速度與力和質(zhì)量的關系，知道用控制變量法進行實驗。

2．引導學生自己設計實驗，并根據(jù)設計進行實驗。

3．對實驗數(shù)據(jù)進行處理，并能根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果得出結(jié)論。

三、情感、態(tài)度、價值觀

1．通過實驗，培養(yǎng)實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學態(tài)度。

2．通過探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。

3．培養(yǎng)與人合作的團隊精神。

【教學重點】

1．控制變量法的使用。

2．如何提出實驗方案，并使實驗方案合理可行。

3．實驗數(shù)據(jù)的分析和處理。

【教學難點】

1．在老師引導下提出切實可行的實驗方案。

2．實驗的操作過程。

【教學用具】

多媒體課件，小車（20輛，每輛車上貼上質(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，計算機和大屏幕投影系統(tǒng)一套，計算器。

【教學要求】

上課地點為實驗室，共分成10組，五個學生一組，每組男、女生都要有，選出組長一名。每組桌上貼上組號，每個學生發(fā)學案一張，每組同學帶課本，計算器，鉛筆。

【課時安排】

2課時（第1課時探究實驗方案，第2課時實驗操作、分析實驗數(shù)據(jù)、得出結(jié)論）

【教學過程】

一、第1課時：設計實驗方案（教師組織學生討論并回答學案上的問題）

問題1：本節(jié)課研究物體運動的加速度大小跟什么有關，請同學們先猜一猜加速度大小跟什么有關？

教師注意：學生可能猜出質(zhì)量和力以外的因素，教師引導或告之本節(jié)課只探究加速度與力和質(zhì)量的關系。

問題2：請同學們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關系，列舉出實例。

如果學生說不出實例，教師可以列舉以下典型的例子：綠燈亮后，摩托車先沖出，然后小轎車，最后載重貨車，說明質(zhì)量大加速度小；方程式賽車的發(fā)動機功率大，啟動快，加速度大，說明力大加速度大。

播放以上例子的視頻。

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？

參考答案：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。

教師注意：學生回答這一問題時，容易用舉實例法，教師注意引導從理論出發(fā)。

問題4：研究一個物理量同時與兩個物理量有什么關系，應當采用什么方法？

學生很容易回答出用控制變量法。

問題5：初中用過這種辦法嗎？舉例說明。（安排此問題的目的是向?qū)W生進行物理學研究方法的教育）

參考答案：在討論電流與電壓、電阻兩個量是什么關系時；在討論壓強與壓力、作用面積兩個量是什么關系時。

問題6：保持質(zhì)量一定，怎樣研究加速度與力的關系，或保持力一定，怎樣研究加速度與質(zhì)量的關系？

學生會回答出用打點計時器測出幾個加速度及所對應的力，分析加速度與力關系或加速度與質(zhì)量關系，若不提測加速度，可追問如何測出加速度。

以上6個問題難度不大，建議采用單獨讓某個學生回答的方式即可，不必給時間進行小組內(nèi)討論。

問題7：鑒于用紙帶測出加速度是我們已經(jīng)掌握的一種技能，因此本次探究加速度與力、質(zhì)量關系不想用此方法。請同學們另外設計出一種切實可行的實驗方法？

（1）闡述實驗的理論依據(jù)及對實驗方法的初步設計。

（2）在此理論框架內(nèi)，具體的實驗方案是什么？

組內(nèi)討論6分鐘，每組組長準備發(fā)言。

在學生討論期間，教師巡視參與討論交流，如果時間過半還有一些組提不出方案，教師可提醒該組學生參考課本43頁“做一做”欄目，再討論．

參考答案：

理論依據(jù)及初步設計：兩物體均做初速度為零的勻加速直線運動，由x=知，相同時間內(nèi)的位移關系，就是他們的加速度關系。

具體實驗方案：課本78頁參考案例。

學生在闡述時可能（1）（2）兩個問題混在一起說出，只要合理、清晰即可；另外理論依據(jù)與方案課本上都有，學生看了課本就很容易回答此問題。

引申問題：在此理論依據(jù)下，能否再設計出一種實驗方案，組內(nèi)討論10分鐘后組長發(fā)言。（討論后，剛才只提出課本上方案的組重點發(fā)言，已經(jīng)提出不同于課本上方案的組也可以再提出第3種方案。）

教師組織同學們對各種方案進行評價，只要合理可行即可。

最后教師指出：

本節(jié)課用課本78頁的方案。

問題8：繩拉小車的力是小車受的合力嗎？

學生很容易提出還有摩擦力。

問題9：我們必須要使繩拉小車的力成為小車受到的合力，否則還要計算滑動摩擦力，使問題復雜化，那么怎樣去掉摩擦力呢？組內(nèi)討論5分鐘后組長發(fā)言。

參考答案：

（1）用重力分力平衡掉摩擦力（教師可投影圖片解釋），為此可以傾斜木板，直到小車放上后恰能靜止或被輕推后勻速。

（2）減小摩擦力直到可忽略，可采用氣墊導軌。

第2課時：做實驗并記錄、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

一、實驗前教師做以下交待：

1．為了節(jié)省時間，教師給學生做一下分工，1-5組探究加速度與力的關系，參照表一和表二要求（見學案）；6-10組探究加速度與質(zhì)量的關系，參照表三和表四要求（見學案），要填寫好表格。

2．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。

3．注意鐵夾子的位置。

4．注意實驗中同學之間互相配合，如誰扶住板，誰控制鐵夾開啟、閉合，誰負責更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負責保護儀器，誰負責測量記錄等。

附：

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/cm
1	20		30
2	20		40
3	20		50
4	20		60
5	20		70

表二（兩車質(zhì)量均為200g+100g）

組別
1	1．5
2	2．0
3	2．5
4	3．0
5	3．5

表三（兩車繩上掛的鉤碼均為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/cm
1	300		200
2	300		400
3	300		500
4	300		600
5	300		700

表四（兩車繩上掛的鉤碼均為40g）

組別
1	2/3=0．67
2	4/3=1．33
3	5/3=1．67
4	6/3=2．00
5	7/3=2．33

（以上實驗過程36min）

二、分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論

讓學生分析表二和表四，并得出結(jié)論。

參考答案：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。

【課堂小結(jié)】

1．高中第一次接觸控制變量法。

2．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。

3．體會合作的含義，現(xiàn)代科研是需要團隊精神的。

【作業(yè)】

1．思考題：除了摩擦力以外，你覺得引起誤差的主要原因還有什么？為克服這一問題，請設計出改進的實驗方案。

2．思考題：用氣墊導軌做實驗可以基本消除摩擦力影響，如果結(jié)合光電計時器也可以測量加速度大小，大家參考課本32頁第4題設計一個探究加速度與力、質(zhì)量關系的實驗，條件是沒有滑輪系統(tǒng)。

探究加速度與力、質(zhì)量的關系教案二

實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關系

三維目標

知識與技能

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，與質(zhì)量也有關。

2．通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關系。

過程與方法

1．引導學生思考如何設計實驗方案探究物體運動的加速度與力和質(zhì)量的關系。

2．知道用控制變量法進行實驗。引導學生自己設計實驗測量的數(shù)據(jù)表格。

3．引導學生思考用已有的知識可以提出幾種測量加速度的方案。

4．知道如何提供并測量物體所受到的恒力。

情感、態(tài)度、價值觀

1．通過探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。

2．通過數(shù)字物理實驗器材的應用，讓學生了解到科技的進步對物理實驗的手段產(chǎn)生的重大影響。

3．培養(yǎng)相互合作的團隊精神。

教學重點

1．如何提出實驗方案。并使實驗方案合理可行。

2．如何測量測量加速度和提供并測量物體所受的恒力。

3．如何用圖像法分析所測物理量間關系。

教學難點

1．如何對實驗方案進行實施。

2．對實驗數(shù)據(jù)的進行分析并得出結(jié)論。

教學用具

多媒體設備，小車，一端帶有滑輪長的軌道，50克規(guī)格鉤碼若干個，托盤天平一個及配套砝碼，線繩若干，“朗威”數(shù)字物理實驗系統(tǒng)。

教學過程

一、提出問題：

我們已經(jīng)知道，物體的運動狀態(tài)及其改變是由它所受的力決定的，而不是因為其他因素；而運動狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關。我們知道加速度是描述物體運動狀態(tài)變化的基本物理量，那么，物體運動的加速度一定是由物體所受的力，以及自身的質(zhì)量決定的。

于是，探究加速度與力、質(zhì)量的定量關系就是自然而又十分必要。

二、提出解決問題的方案：

給學生片刻思考，讓學生提出探究加速度與力和質(zhì)量關系的方案。教師做出總結(jié)。

1．加速度與力的關系：實驗的基本思路是保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關系。

有了實驗的基本思路，接下去我們就要準備實驗器材，以及為記錄實驗數(shù)據(jù)而設計一個表格。為了更直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關系，我們以為縱坐標、為橫坐標建立坐標系，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標系中描點。如果這些點在一條過原點的直線上，說明與成正比，如果不是這樣，則需進一步分析。