《探究加速度与力的定量关系》教学设计

1、学习好资料 探究加速度与力的定量关系教学设计 深圳实验学校 左景民 【教学目的 】 1 1、 知识目标：在学生实验的基础上得出加速度和力的关系。 2 2、 能力目标：以实验为基础，通过观察、测量、归纳得出加速度和力的关系。培养学生的实验操作 能力、数据处理能力、概括能力和分析推理能力。 3 3、 情感目标：培养学生的事实求是的科学态度与团结协作的精神。 4 4、 渗透物理学研究方法的目标： 实验采用控制变量的方法对物体的 a a、F F、m m 三个物理量进行研究； 运用图象法处理数据，使学生知道结论是如何得出的 ；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的 重要方法。 5 5、 素质目标：通

2、过实现上述目标，培养学生以创新精神、实践能力为重点的科学素质。 【重点难点 】 本节的重点内容是做好学生实验。让学生实践、操作并读取数据，从而有说服力地归纳出 a a 与 F F 的 关系。因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成 实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。 【教学方法 】 实验、归纳、启发、讨论、讲授 【教学过程 】 提出问题 欢迎下载 复习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什 么？ 回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态变化快慢

3、的物理量 猜想和假设 通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物体 的运动状态较易改变。 观看跑车和战斗机比赛加速的视频，请同学们猜测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？ 学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关。 设计实验 这是一个双变量问题，（一个函数有两个自变量）怎么办？ （一） 控制变量法：我们采用控制变量的办法，即保证滑块的质量不变，只改变滑块所受的力，来 研究加速度和力的关系； 然后，保证滑块所受的力不变， 只改变滑块的质量，来研究加速度和质量的关系。 今天，我们将通过实验来研究加速度与力和加速度的关系。 （二） 实验原理 1 1、通过

4、提问，使学生思考实验的方法和原理 ： 了使实验更简便，我们想把悬挂重物的重力当成小车所受的合力， 这样可行吗？需要满足什么条件？ 学习好资料 数据如何处理？学习好资料 欢迎下载 A.A.水平面上加速运动的小车，受到的绳子拉力等于重物的重力吗？为什么? 学生讨论回答：小车在砂桶的拉力的作用下，在轨道上作加速直线运动。由于砂桶也作加速直线运 动，所以滑块受到的拉力比砂桶的重力要小。 B.B.水平面上的小车，受到的绳子拉力等于它受到的合力吗? 学生讨论得出：只有先平衡摩擦力，才能做到绳子拉力等于它受到的 C.C.如果想使小车受到的绳子拉力等于它受到合力，你会怎么办? 如果，M Mm m ,就可以认为

5、滑块受到的拉力等于砂桶的重力。 （3 3） 牵引小车的细线不与木板平行 （4 4） 开始实验时，小车离打点计时器太远 注意事项： （1 1）注意保护导轨和小车。 （2 2 ）要平衡摩擦力。 （3 3） 拉线要和导轨平行。 （4 4） 运动过程中防止拉线从定滑轮上滑脱。 （5 5） 导轨的有定滑轮的一端要突出桌子边缘。 D.D.怎样处理实验数据最直观? 采用图象法，通过 描点，用一条平滑的曲线（或直线）经过尽可能多的点，使不在线上的点均匀分布在线的两侧。 2 2、通过习题，总结注意事项 【例题】如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实 验，该同学的实验装置和

6、操作中存在的主要错误有: (1) (2) (3) 解: （1 1）长木板右端未垫高以平衡摩擦力 （2 2）电源使用的是直流电源，应改用交流电源 合力。 学习好资料 欢迎下载 进行实验、收集数据 1 1、实验步骤： 平衡摩擦力。 在砂桶里放适量的重物， 使它们的总质量为 1010 克，（实验过程中，要有同学保护，不使重物掉出） 让小车在砂桶的拉力下加速运动，记下小车加速度的读数、重物和砂桶的总质量 m,m,并填入实验表格，以 备描点。 增加砂桶里重物的质量，使它们的总质量依次为 2020、3030、4040、5050 克，重复 2 2 的步骤，再测量四组 数据。 根据实验数据在 坐标系中描点（横

7、坐标为 ，纵坐标为 ），在实验允许的误差范围内，看点 的分布有什么规律，进一步寻找出加速度和力的关系。（ g=9.8 m/s2g=9.8 m/s2) 学习好资料 欢迎下载 让学生点评所画的 a a- -F F 图象, ,得出规律：在实验允许的误差范围内, a a 和 F F 是正比关系。 实验次数 1 2 3 4 5 m / x 10-3 千克 F / x 9.8 x 10-3 牛 0/米秒-2 总结 结合实验流程图对实验进行总结，使学生对整个实验有一个全面了解，并针对实验提出下 列问题： 1 1、 遇到双变量（一个函数有两个自变量）问题怎么办？ 2 2、 用什么办法可以确定函数和自变量是正比关系？ 函数和自变量的图象是一条过原点的倾斜直线。 函数和自变量的比是恒量； 3 3、 用图象处理问题的优越性是什么？ 评估与改进 1 1、 请同学们分享一下实验的经验与教训。 2 2、 我们已经通过实验探究了加速度和力的关系，你认为本实验主要的误差来源是什么？应该如何改