实验：探究加速度与力、质量的关系 学历案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

8/8《实验：探究加速度与力、质量的关系》学历案【学习主题】实验：探究加速度与力、质量的关系。人教版高中物理必修一第四章第二节（1课时）【设计者】陈学红【课标要求】通过实验，探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。【学习目标】1.能提出跟加速度与力、质量间相互关系以及探究方法等相联系的物理问题。能根据已有生活经验和实验，猜想加速度与力、质量的定性关系。2.会运用控制变量法,选择合适的器材设计“探究加速度与力、质量关系”的实验方案并交流优化。实验中会补偿阻力，会判断阻力是否得到补偿，会测量加速度、力和质量，能设计表格并记录实验数据。3.能根据数据作出加速度与力的关系图像(a-F图像),判断加速度与力的定量关系。能用坐标变换的方法处理数据，利用a－1m4.通过对加度与力、质量关系的探究，知道探究过程的科学性和严谨性，具有与人合作、学会分享的团队精神。【评价任务】1．根据已有生活经验（骑自行车、电动车），体会加速度与力、质量的关系。（检测目标1）2．相互合作制定探究方案，设计实验，通过数据分析，总结加速度与力、质量之间的定量关系。（检测目标2、3）3．尊重实验事实，乐于与他人合作分享，共同完成实验设计、测量、数据处理，共同进步。（检测目标4）【学法建议】1．探究加速度与力、质量关系的实验为牛顿第二定律提供了实验基础，做好实验有助于对牛顿第二定律的学习、理解和应用。2．本实验是在牛顿第一定律的基础上，从定性向定量探究力与运动关系的尝试与实践，帮助同学们养成科学探究意识。3．通过实验探究加速度与力、质量的关系，从图像中发现规律，养成收集信息、获取证据的能力。4．分享合作，每个小组共同完成一组实验，班级各小组分享数据，共同得出实验结论。【学习过程】一、课前准备回顾：问题1：牛顿第一定律的内容？问题2：惯性大小的影响因素有哪些？问题3：猜想加速度与力、质量的关系？预习：思考1：怎样测量加速度、力、质量？测加速度：测力：测质量：思考2：同时研究某个物理量与另外多个物理量的定量关系，在实验中如何处理？思考3：参考案例1实验中为什么要平衡摩擦力？如何平衡摩擦力？思考4：参考案例2实验中待测物理量有哪些？寻找哪些物理量的关系？思考5：尝试设计数据表格，记录待测物理量探究a-F关系探究a-1m二、课中学习（一）探讨制定实验方案1．观看视频，结合平时的生活经验，分析加速度与力、质量的定性关系。（检测目标1）2．交流讨论课前准备中的问题与思考，比较数据记录设计，进行优化，使数据更加清晰。3．利用给定实验器材改进实验，设计实验方案和数据记录表格。（检测目标2）不变，变化，（条件：（填m或F）=，x=）（二）实验探究过程1．分组实验各小组组内同学分工合作，组装实验器材，分别完成探究加速度与力或加速度与质量的关系实验，将实验数据记录到上述表格中。（检测目标3）2．实验数据处理利用excel表格处理实验数据，作出a-f图像，a-m图像，进一步作出a-1m三、课后检测1.某同学在做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验时，把两个实验的数据都记录在表3中。数据是按加速度的大小排列的，两个实验的数据混在一起，而且有两个加速度数据模糊不清(表3中空格)。请你把这些数据分拆填入表4和表5中，如果模糊的加速度数据是正确的，其数值应该是多少?请填在表3中。（检测目标3）2.某同学用图4.2-2所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系。所用交变电流的频率为50Hz。(1)图4.2-6是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。求小车的加速度是多少。(2)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表6所示。请在图4.2-7的坐标纸中作出a-1m图像。根据a-1【学后反思】1.请回顾你从实验设计、实验操作、现象观察记录到思考总结的探究过程