2024-2025学年新教材高中物理 第四章 运动和力的关系 第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第二节实验：探究加速度与力、质量的关系教案新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中物理第四章《运动和力的关系》的第二节实验：探究加速度与力、质量的关系。本节课的主要内容有：

1.学习实验原理：通过实验探究加速度与力、质量的关系，理解牛顿第二定律的内容。

2.学习实验仪器与操作：了解实验中所需的仪器设备，学会正确使用打点计时器、天平等仪器进行实验操作。

3.数据处理与分析：学会如何处理实验数据，通过图像分析加速度与力、质量的关系。

4.实验报告撰写：根据实验结果，撰写实验报告，培养学生的实验报告撰写能力。

5.总结与思考：通过实验探究，理解加速度、力、质量三者之间的关系，提高学生的科学思维能力。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学探究：通过实验探究加速度与力、质量的关系，培养学生提出问题、设计实验、收集证据、分析论证的能力。

2.科学思维：培养学生运用物理学知识对实验结果进行解释、推理的能力，提高学生的逻辑思维和科学思维。

3.科学态度与责任：培养学生认真对待实验，尊重实验数据，对待科学问题严谨求实的态度。

4.物理观念：通过实验，使学生深入理解加速度、力、质量三者之间的关系，形成正确的物理观念。三、学情分析本节课针对的是高中物理第四章《运动和力的关系》的第二节实验：探究加速度与力、质量的关系。基于对学生的了解，我将从知识、能力、素质等方面进行分析。

1.知识方面：学生在学习本节课之前，应已经掌握了第三章《力和运动》的基本内容，包括牛顿第一定律、牛顿第二定律等。同时，学生应对第二章《物体间的相互作用》中的力的概念有较好的理解。此外，学生还应具备一定的数学知识，如函数、图像分析等。这些知识为学习本节课奠定了基础。

2.能力方面：学生应具备一定的实验操作能力，能熟练使用打点计时器、天平等实验仪器。同时，学生应具备数据处理和分析的能力，能对实验结果进行合理的解释。此外，学生还应具备一定的问题解决能力，能在面对复杂问题时，运用所学知识进行逐步解决。

3.素质方面：学生应具备良好的科学素养，包括严谨的科学态度、积极的学习兴趣、良好的合作意识等。这些素质对于学生进行实验探究、分析问题具有重要意义。

4.行为习惯方面：学生在学习过程中，可能存在以下行为习惯对课程学习的影响：

a.部分学生可能对实验操作不够熟练，影响实验的顺利进行。

b.部分学生可能在数据处理和分析过程中，存在粗心大意、不求甚解的现象，导致实验结果与实际相差较大。

c.部分学生可能在学习过程中，缺乏主动思考和提问的习惯，使得学习效果不佳。

d.部分学生可能对物理实验产生恐惧心理，认为实验难以操作，从而影响学习兴趣和动力。

针对以上学情分析，教师应在教学过程中关注学生的个体差异，因材施教。对于知识掌握不足的学生，可通过复习相关知识点进行巩固；对于实验操作能力较弱的学生，可通过分组合作、教师辅导等方式提高其操作能力；对于数据处理和分析能力不足的学生，可通过讲解实例、引导学生积极参与讨论等方式进行培养。同时，教师还需关注学生的行为习惯，引导学生树立正确的实验态度，培养良好的学习习惯。四、教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：在讲解实验原理、牛顿第二定律等基本概念时，采用讲授法，清晰、系统地阐述相关知识点，帮助学生建立正确的物理观念。

（2）讨论法：在实验操作过程中，引导学生分组讨论，鼓励学生提出问题、分享心得，培养学生的合作意识与科学探究能力。

（3）实验法：组织学生进行实验操作，让学生亲身体验探究过程，培养学生的动手能力、观察能力和解决问题的能力。

（4）提问法：在教学过程中，教师应善于提问，激发学生的思维，引导学生主动参与课堂讨论，提高课堂互动性。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，生动展示实验原理、操作步骤和实验现象，帮助学生直观理解课程内容。

（2）教学软件：运用教学软件，进行数据处理和分析，提高实验结果的准确性，方便学生更好地理解实验规律。

（3）网络资源：引入相关网络资源，拓宽学生的知识视野，使学生了解加速度与力、质量关系在实际生活中的应用。

（4）实验器材：充分利用实验器材，让学生亲身体验物理现象，提高学生的实践操作能力。

（5）作业与测评：通过布置作业和进行课堂测评，了解学生对课程内容的掌握情况，为下一步教学提供依据。

教学方法与手段的选择应结合教学内容和学生特点，注重激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果和效率。在教学过程中，教师应灵活运用各种方法和手段，关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，培养学生的学科核心素养。五、教学流程1.导入新课（5分钟）

a.复习牛顿第二定律的基本内容，引导学生回顾力的作用效果。

b.提问：加速度与力、质量之间的关系是怎样的？激发学生的思考兴趣。

c.简要介绍本节课实验目的和内容，引导学生明确学习任务。

2.新课讲授（15分钟）

a.讲解实验原理：力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。

b.讲解实验操作步骤：如何使用打点计时器、天平等仪器进行实验。

c.分析实验数据处理方法：如何通过图像分析加速度与力、质量的关系。

3.实践活动（10分钟）

a.学生分组进行实验操作，观察实验现象，记录实验数据。

b.学生利用教学软件进行数据处理和分析，得出实验结论。

c.学生撰写实验报告，总结实验过程中的收获和问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

a.学生分享实验结果，讨论实验过程中遇到的问题和解决方法。

b.分析实验数据，探讨加速度与力、质量之间的关系。

c.举例说明加速度与力、质量关系在实际生活中的应用。

5.总结回顾（5分钟）

a.教师总结本节课的主要内容和重难点，强调实验操作注意事项。

b.学生分享学习收获，反思自己在实验过程中的表现。

c.布置作业：让学生结合实验结果，进一步巩固本节课的知识点。

本节课的教学流程共计45分钟，各环节时间分配合理，注重引导学生主动参与课堂活动，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。通过实践活动和小组讨论，让学生深入理解加速度与力、质量之间的关系，培养学生的学科核心素养。六、学生学习效果1.知识掌握：学生能够理解加速度与力、质量之间的关系，掌握牛顿第二定律的基本内容，了解实验操作步骤和数据处理方法。

2.实验技能：学生能够熟练使用打点计时器、天平等实验仪器，进行实验操作，观察实验现象，记录实验数据，并利用教学软件进行数据处理和分析。

3.科学探究能力：学生在实验过程中能够提出问题，与他人讨论问题，通过实践探究，得出实验结论，培养学生的观察能力、思考能力和解决问题的能力。

4.学科核心素养：学生能够将所学知识应用到实际生活中，举例说明加速度与力、质量关系在实际中的应用，培养学生的科学思维、科学态度与责任，提高学生的物理观念。

5.学习兴趣：通过实验操作和小组讨论，激发学生对物理学习的兴趣，增强学生学习物理的动力，培养学生的合作意识和团队精神。

6.问题解决能力：学生能够运用所学知识解决实际问题，例如在日常生活中学到的力学知识，能够解释一些力学现象，提高学生的实际问题解决能力。

7.语言表达能力：学生通过撰写实验报告，总结实验过程中的收获和问题，提高学生的语言表达能力和写作能力。七、课后作业1.请根据实验数据，绘制加速度与力、质量之间的关系图像，并分析图像得出结论。

2.请总结本节课学习的实验原理、操作步骤和数据处理方法，并撰写实验报告。

3.请举例说明加速度与力、质量关系在实际生活中的应用，并分析其原理。

4.请运用所学知识，解释以下现象：在水平公路上，为什么汽车加油门会加速？

5.请比较不同质量的物体在受到相同力作用时，其加速度的变化情况，并说明原因。

作业要求：

1.请确保作业内容准确、清晰，书写规范。

2.请在作业中充分展示自己的思考和分析过程。

3.作业完成后，请进行自我检查，确保无误。

答案：

1.根据实验数据，加速度与力成正比，与质量成反比。结论：加速度与力、质量之间存在一定的关系。

2.实验报告应包括实验目的、原理、仪器与操作、数据处理、结论等部分。具体内容请参考课堂讲解。

3.例子：汽车在加油门时，引擎产生的力增大，加速度增大，从而使汽车加速。原理：根据牛顿第二定律，加速度与力成正比，与质量成反比。

4.现象解释：汽车加油门时，引擎产生的力增大，根据牛顿第二定律，加速度与力成正比，从而使汽车加速。

5.比较不同质量的物体在受到相同力作用时，其加速度的变化情况：质量越小的物体，加速度越大；质量越大的物体，加速度越小。原因：根据牛顿第二定律，加速度与力成正比，与质量成反比。八、教学评价与反馈2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的贡献程度，观察学生是否能主动参与讨论、提出观点、倾听他人意见，并在此基础上给出建设性的评价和建议。

3.随堂测试：通过随堂测试了解学生对课堂内容的掌握程度，包括基础知识的理解和应用能力的运用，根据测试结果对学生的学习情况进行分析和评估。

4.作业完成情况：检查学生作业的完成质量，包括数据的准确性、分析的深度和广度，以及学生对知识点的理解和应用能力，对学生的学习态度和努力程度进行评价。

5.教师评价与反馈：针对学生的整体表现，教师应给予客观公正的评价，并提供积极的反馈，指出学生的优点和需要改进的地方，鼓励学生继续努力，激发学生的学习动力和信心。同时，教师还应根据学生的学习情况调整教学方法和策略，以促进学生的全面发展。内容逻辑关系②实验操作：打点计时器、天平的使用

③数据处理：图像分析、结论得出

④实验报告：撰写格式、要求

⑤实验总结：加速度、力、质量的关系反思改进措施（1）引入多媒体教学，通过视频、动画等形式，生动展示实验原理和操作步骤，提高学生的学习兴趣。

（2）设计互动式课堂，鼓励学生提问、发表观点，增加课堂的趣味性和互动性。

（3）注重实验操作的规范性和准确性，通过示范、分组指导等方式，提高学生的实验操作能力。

2.存在主要问题

（1）实验操作环节，部分学生对仪器设备的使用不够熟练，影响了实验的顺利进行