探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教案2篇

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1．理解物體運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。

3．培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。

二、過程與方法

1．指導(dǎo)學(xué)生半定量地探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2．引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jià)值觀

1．通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

2．通過探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。

3．培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1．控制變量法的使用。

2．如何提出實(shí)驗(yàn)方案，并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。

3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。

【教學(xué)難點(diǎn)】

1．在老師引導(dǎo)下提出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案。

2．實(shí)驗(yàn)的操作過程。

【教學(xué)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(shí)驗(yàn)車”字樣），一端帶有滑輪的長木板（20個(gè)），一次性小塑料口杯及棉線套（20個(gè)，質(zhì)量可忽略），50g規(guī)格鉤碼10盒（每盒10個(gè)），托盤天平砝碼20盒，刻度尺（米尺），線繩若干，鐵文件夾10個(gè)，計(jì)算機(jī)和大屏幕投影系統(tǒng)一套，計(jì)算器。

【教學(xué)要求】

上課地點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)室，共分成10組，五個(gè)學(xué)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(hào)，每個(gè)學(xué)生發(fā)學(xué)案一張，每組同學(xué)帶課本，計(jì)算器，鉛筆。

【課時(shí)安排】

2課時(shí)（第1課時(shí)探究實(shí)驗(yàn)方案，第2課時(shí)實(shí)驗(yàn)操作、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論）

【教學(xué)過程】

一、第1課時(shí)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（教師組織學(xué)生討論并回答學(xué)案上的問題）

問題1：本節(jié)課研究物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小跟什么有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們先猜一猜加速度大小跟什么有關(guān)？

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

問題2：請(qǐng)同學(xué)們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系，列舉出實(shí)例。

如果學(xué)生說不出實(shí)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??；方程式賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，啟動(dòng)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(yàn)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變，而運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變，即加速度小。

教師注意：學(xué)生回答這一問題時(shí)，容易用舉實(shí)例法，教師注意引導(dǎo)從理論出發(fā)。

問題4：研究一個(gè)物理量同時(shí)與兩個(gè)物理量有什么關(guān)系，應(yīng)當(dāng)采用什么方法？

學(xué)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(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育）

參考答案：在討論電流與電壓、電阻兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí)；在討論壓強(qiáng)與壓力、作用面積兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí)。

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

學(xué)生會(huì)回答出用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測出幾個(gè)加速度及所對(duì)應(yīng)的力，分析加速度與力關(guān)系或加速度與質(zhì)量關(guān)系，若不提測加速度，可追問如何測出加速度。

以上6個(gè)問題難度不大，建議采用單獨(dú)讓某個(gè)學(xué)生回答的方式即可，不必給時(shí)間進(jìn)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(guān)系不想用此方法。請(qǐng)同學(xué)們另外設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方法？

（1）闡述實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的初步設(shè)計(jì)。

（2）在此理論框架內(nèi)，具體的實(shí)驗(yàn)方案是什么？

組內(nèi)討論6分鐘，每組組長準(zhǔn)備發(fā)言。

在學(xué)生討論期間，教師巡視參與討論交流，如果時(shí)間過半還有一些組提不出方案，教師可提醒該組學(xué)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(shè)計(jì)：兩物體均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由x=知，相同時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系，就是他們的加速度關(guān)系。

具體實(shí)驗(yàn)方案：課本78頁參考案例。

學(xué)生在闡述時(shí)可能（1）（2）兩個(gè)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(xué)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(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(xué)們對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，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(xué)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(jì)算滑動(dòng)摩擦力，使問題復(fù)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(dǎo)軌。

第2課時(shí)：做實(shí)驗(yàn)并記錄、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

一、實(shí)驗(yàn)前教師做以下交待：

1．為了節(jié)省時(shí)間，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，參照表一和表二要求（見學(xué)案）；6-10組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，參照表三和表四要求（見學(xué)案），要填寫好表格。

2．平衡摩擦力時(shí)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(shí)驗(yàn)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(hù)儀器，誰負(fù)責(zé)測量記錄等。

附：

表一（兩車質(zhì)量均為200g+100g）

表二（兩車質(zhì)量均為200g+100g）

表三（兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g）

表四（兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g）

（以上實(shí)驗(yàn)過程36min）

二、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論

讓學(xué)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”，因此猜想出加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重要，提出實(shí)驗(yàn)方案比實(shí)驗(yàn)操作重要，通過本節(jié)課，大家要好好體會(huì)。

3．體會(huì)合作的含義，現(xiàn)代科研是需要團(tuán)隊(duì)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案。

2．思考題：用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)可以基本消除摩擦力影響，如果結(jié)合光電計(jì)時(shí)器也可以測量加速度大小，大家參考課本32頁第4題設(shè)計(jì)一個(gè)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，條件是沒有滑輪系統(tǒng)。

探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教案二

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．理解物體運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。

過程與方法

1．引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。

2．知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)表格。

3．引導(dǎo)學(xué)生思考用已有的知識(shí)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(jià)值觀

1．通過探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。

2．通過數(shù)字物理實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用，讓學(xué)生了解到科技的進(jìn)步對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的手段產(chǎn)生的重大影響。

3．培養(yǎng)相互合作的團(tuán)隊(duì)精神。

教學(xué)重點(diǎn)

1．如何提出實(shí)驗(yàn)方案。并使實(shí)驗(yàn)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(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)

1．如何對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)施。

2．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)行分析并得出結(jié)論。

教學(xué)用具

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

教學(xué)過程

一、提出問題：

我們已經(jīng)知道，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其改變是由它所受的力決定的，而不是因?yàn)槠渌蛩?；而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關(guān)。我們知道加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的基本物理量，那么，物體運(yùn)動(dòng)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(guān)系就是自然而又十分必要。

二、提出解決問題的方案：

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

1．加速度與力的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)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(guān)系。

有了實(shí)驗(yàn)的基本思路，接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與力的數(shù)量關(guān)系，我們以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上，說明與成正比，如果不是這樣，則需進(jìn)一步分析。

2．加速度與質(zhì)量的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)的基本思路是保持物體所受力不變，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

有了實(shí)驗(yàn)的基本思路，接下去我們就要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，以及為記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)一個(gè)表格。為了更直觀地判斷加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系，我們以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，根據(jù)擬合的曲線形狀，初步判斷與的關(guān)系是反比例函數(shù)。再把圖像改畫為圖像，如果是一條過原點(diǎn)的斜直線，說明自己的猜測是否正確。

有了實(shí)驗(yàn)方案，我們還會(huì)遇到如何測量或是怎樣測量某個(gè)具體物理量的問題。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量有三個(gè)：物體的加速度、物體的質(zhì)量、物體所受的力。質(zhì)量可以用天平測量，這并不困難，本實(shí)驗(yàn)要解決的主要問題是怎樣測量加速度和怎樣提供并測量物體所受的力。

三、制定實(shí)驗(yàn)方案的兩個(gè)問題：

1．怎樣測量（或比較）物體的加速度：

引導(dǎo)學(xué)生思考、討論并交流。學(xué)生可能會(huì)提出下面的一些方案：

方法一：測出初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間內(nèi)的位移，則；

方法二：在運(yùn)動(dòng)的物體上安裝一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)來測量加速度；