探究加速度与力、质量的关系
教 学 前 设 计
教材分析
学情分析
三维目标分析
教学重难点
教学设计与教学法指导
教学过程
教学反思
作业布置
教学过程
课前回顾
创设情景
合理猜想
理论探究
实验设计
实验操作
数据处理
实验反思
得出结论
●教材分析
本节课是“牛顿运动定律”的第二节,是探究性实验课,安排在这里,既能巩固学生对牛顿第一运动定律的认识,又能为下一节研究牛顿第二运动定律奠定重要基础,起承上启下的作用。本节内容要求学生通过实验,利用控制变量法探究加速度与力、质量的关系,强调让学生经历实验探究过程
●学情分析
在学习本节内容前,学生已经知道加速度的测量方法,并且通过对本章第一节的学习,知道影响加速度的大小的因素,通过前面摩擦力的学习,学生对控制变量法有一定的了解,所以如果老师加以一定的引导,学生能够完这一探究实验;学生存在的问题在于能否设计出合理的实验方案,加速度的测量,并能处理图像
●三维目标分析
?知识与技能
1、通过实验得出物体的加速度与物体的质量 及其受力之间的关系
2、会根据测量结果分别做出a—F图像和a— 1/m图像,并对它们进行初步分析
3、体会在物理研究中如何使用控制变量法
?过程与方法
1、引导学生用控制变量法与多次测量法进行实验
2、引导学生自己设计实验,并根据设计进行实验
3、引导学生用图像法比值法直接测量以及间接测量法处理数据
?情感态度与价值
1、通过实验、培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度
2、通过探究,激发学生的求知欲望以及创新精神和培养学生合作的团队精神
●教学重难点
?重点
?难点
1、让学生掌握控制变量法的使用
2、加速度与力、质量的关系的探究过程
1、设计出合理的实验
2、得出加速度a与力F、质量M的关系
●教学设计与学法指导
?教法设计
?学法指导
将学生分为四人为一实验小组,两人负责做实验,一人记录,一人计算加速度。在实验中设置若干小问题,引导学生完成实验的探究过程,其中穿插适当 的探究性讨论和探究性提问,边讨论边实验,通过对实验结果法交流讨论,利用图像最后对知识的理解达到共识
在教师指导下自主学习与合作探究相结合,独立思考与集体讨论相结合的学习方法
●实验器材
带滑轮(可调倾斜)的长木板,细绳、小车、勾码、打点计时器、纸带、坐标纸
由牛顿第一定律知道,力是物体产生加速度的原因
在相同力作用下,运动状态的改变与质量有关
● 教学过程
课前回顾
物体获得加速度的原因
在相同力的作用下,运动状态的改变与什么因素有关
创设情景
情景2
情景1
合理猜想:加速度与哪些因素有关
加速度与物体的质量和力都有关
理论探究
实验设计
1、研究物体的加速度与力、质量之间的关 系是用什么方法
控制变量法,保持物体质量m不变,通过改变力F研究加速度a与力F的关系;保持力F不变,通过改变质量M研究加速度a与质量M的关系
2、如何测量小车的加速度a
4、如何测量小车所受到的力,怎样改变力的大小
由重力的分力平衡摩擦力
=mg (M>>m)
3、如何使小车在力F的作用下做匀加速运动
改变勾码的个数可以改变力F的大小
5、如何测量小车的质量,怎样改变小车的质量M
M=200g
m=50g
在小车上加勾码,可以改小车的质量M
实验操作
数据处理
质量M不变时,记录加速度a与力F
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}F/N
a/ms-2
力F不变时,记录加速度a与质量M
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}M/kg
F/N
a/ ms-2
F/N
o
a/ ms-2
1/M(kg-1)
o
a/ ms-2
M/kg
o
实验反思
为什么a-F图像的延长线偏离原点?
没完全平衡摩擦力
利用气垫导轨减小摩擦力
利用具有无线数据传输功能的传感器来直接得出力F以及加速度a大小,增大实验效率
实验拓展
得出结论
在物体质量M不变时,加速度a与力F成正比
在力F不变时,加速度a与物体质量M成反正
●教学反思
优点:本节的内容重点在于探究,学生从自己发现问题到提出猜想设计实验方案、动手操作实验、处理数据、分析实验、得出结论,整个过程体现出了探究的过程和方法,对学生提出的所有方案只要是合理的都给予肯定,体现出探究过程的科学性。
缺点:在全方位组织教学方面还需改进
作业布置:
写出实验报告
板书设计
加速度影响因素(控制变量法)
力:当质量一定时,加速度与力成正比
质量:当力一定时,加速度与质量成反比