人教版必修1 4.2 探究加速度與力、質量的關系 教案3.doc

4.2 探究加速度與力、質量的關系教材分析: 普通高中物理課程標準共同必修模塊“物理1“中涉及到本節(jié)內容：”通過實驗，探究加速度與物體質量、物體受力的關系?！氨緱l目要求學生通過實驗，探究加速度、質量、力三者的關系，強調讓學生經(jīng)歷實驗探究過程。 本節(jié)內容是新人教必修一第四章第二節(jié)內容，是學生上高中以來接觸到的第二個探究性實驗，和前一個一樣，本實驗只給出了實驗的基本思路，而沒有給出確定的實驗方案，實驗方案和器材的選用都由學生自己設計。不過作為提示，書中提醒學生注意兩個方面的問題，還給出了一個”參考案例“，這個案例是采用常見儀器設計的實驗，具有普遍意義和具體指導作用。 本節(jié)課，以前是驗證牛頓第二定律，注重的是知識的重現(xiàn)，現(xiàn)在改為探究性實驗，注重的是問題的提出與研究，體現(xiàn)了新課標注重培養(yǎng)學生的探究能力、動手能力、觀察和總結能力的特點。教學目標:知識與技能（1）學會通過實驗探究物體加速度與力、質量的關系。（2）在實驗中掌握打點計時器的用法。（3）對自己的實驗結果進行歸納分析。過程與方法（1） 根據(jù)所學知識及日常經(jīng)驗初步分析a、f、m三個物理量間的關系（定性分析）。（2） 采用控制變量的方法，通過實驗對a、f、m三個物理量間的數(shù)量關系進行定量研究。（3） 運用列表法及圖象法處理數(shù)據(jù)；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，歸納、推理實驗結論（定量分析）。情感態(tài)度與價值觀（1） 通過實驗探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。（2） 學會與他人合作、交流，具有團隊意識和團隊精神。教學重點:（1） 控制變量法的應用。（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)的分析與處理。教學難點:（1） 如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。（2） 實驗數(shù)據(jù)的分析與處理。教學方法: 探究法、講授法、討論法、練習法教學用具: 多媒體課件，小車，50g規(guī)格鉤碼，托盤天平，砝碼，刻度尺，線繩若干，打點計時器，紙帶。課時安排：1課時教學過程設計:1、 情景導入，引入課題多媒體播放十字路口紅綠燈時摩托車、載重汽車減速停止與加速啟動的畫面。通過以上畫面我們可以看出，摩托車啟動很快，而載重汽車啟動很慢，這是為什么呢？通過上一節(jié)學習，我們知道：物體的質量越大，物體的運動狀態(tài)越難改變；物體的質量越小，物體的運動狀態(tài)較易改變.請同學們根據(jù)上節(jié)所學知識及日常見聞實例猜測一下：加速度的大小與哪些物理量有關？【學生交流】加速度的大小可能與物體的受力、質量有關。 物體產(chǎn)生的加速度既跟外力有關，又跟物體本身的質量有關。它們之間到底存在什么樣的定量關系呢？這節(jié)課我們將一起來研究。2、 新課教學讓學生閱讀教材p71-p74頁的相關內容，并嘗試回答下列問題：【問題探究】怎樣改變和測量小車及車里砝碼的質量？【學生交流】通過增減砝碼的個數(shù)改變研究對象的質量，可以用天平稱出總質量?！締栴}探究】物體運動的加速度同時與物體所受的力、質量有關，我們利用什么物理學研究方法？怎樣進行科學探究？【學生交流】采用控制變量法，（1）當小車的質量一定時，探究加速度與拉力的關系；（2）當小車所受的拉力一定時，探究加速度與小車質量的關系。如下圖所示【問題探究】當小車的質量一定時，探究加速度與拉力的關系，小車和砝碼受到的外力是由什么提供的？怎樣改變和測量外力的大??？【學生交流】外力是由鉤碼的重力提供的；通過增減鉤碼的個數(shù)來改變其質量，利用天平測出質量，利用g=mg計算力的大小?！締栴}探究】當小車所受的拉力一定時，探究加速度與小車質量的關系，怎樣改變小車的質量？【學生交流】在小車上增加砝碼的個數(shù)，進而改變小車的質量?！締栴}探究】小車在運動時要受到摩擦力，如何克服摩擦力呢？【學生交流】可把長木板傾斜成斜面，調整斜面傾角使重力沿斜面向下的分力和摩擦力平衡。【問題探究】什么條件下， 盤及盤里砝碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車受到的合外力f？【學生交流】小車及車里砝碼質量遠大于盤及盤里砝碼質量 。【問題探究】怎樣從紙帶記錄的數(shù)據(jù)算出被研究對象的加速度？【學生交流】在紙帶上標記出幾個計數(shù)點，利用x=at2計算加速度。為保證結果的準確性，可多選幾個計數(shù)點，采用逐差法計算加速度。實驗步驟：(1) 用天平測量小盤質量m和小車質量m.(2) 按照實驗裝置圖把實驗器材安裝好,但不要把懸掛小盤的細繩系在小車上(即不給小車牽引力).(3) 平衡摩擦力:小車的尾部掛上紙帶,紙帶穿過打點計時器的限位孔,將木板無滑輪的一端用薄木塊稍微墊高一些,使小車在不掛小盤和砝碼的情況下,使小車勻速下滑,這樣小車所受重力沿木板的分力與小車所受摩擦力平衡.在保證小盤和砝碼的質量遠小于小車質量的條件下,可以近似認為小盤和砝碼的總重力大小等于小車所受的合外力的大小.(4) 小盤通過細繩繞過滑輪系于小車上,先接通電源后放開小車,取下紙帶編號碼.(5) 保持小車質量m不變,改變砝碼和小盤的質量m0,重復步驟(4).(6) 在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,測加速度a.(7) 描點作圖,作a-f 圖象.(8) 保持砝碼和小盤質量m0不變,改變小車質量m,重復步驟(4)和(6);作a-1/m圖象.注意事項：(1) 實驗方法:控制變量法.(2) 平衡摩擦力:在平衡摩擦力時,不要懸掛小盤,但小車應連著紙帶且接通電源.用手給小車一個初速度,如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡.(3) 不重復平衡摩擦力:平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量,都不需要重新平衡摩擦力.(4) 實驗條件:m m0. 只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力.(5) 一先一后一按:改變拉力和小車質量后,每次開始時小車應盡量靠近打點計時器,并應先接通電源,后放開小車,且應在小車到達滑輪前按住小車.(6)作圖:作圖時兩軸標度比例要適當.各量須采用國際單位.這樣作圖線時,坐標點間距不至于過密,誤差會小些.數(shù)據(jù)處理：（1） 物體m一定時，a與f的關系a/（ms2）f/n（2） 物體所受的拉力f一定時，a與1/m的關系a/（ms2）m/kg利用表格里面的數(shù)據(jù)，分別作出a-f圖象、a-1/m的圖象?！菊n堂訓練】觀察物體的運動，我們發(fā)現(xiàn)加速度、物體受力和物體質量三者的關系可能是a.物體質量一定時，受力越大，其加速度越大b.物體質量一定時，受力越大，其加速度越小c.物體受力一定時，它的質量越大，其加速度越大d.物體受力一定時，它的質量越大，其加速度越小【課