2实验：探究加速度与力、质量的关系公开课教案

2　实验：探究加速度与力… 高中物理       人教2003课标版

（一）知识与技能

1、理解物体运动状态的变化的快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

2、通过实验探究加速度与力的定量关系。

3、培养学生动手操作能力。

（二）过程与方法

1、指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。知道用控制变量法进行实验。

2、学生自己设计实验，最后进行比较，确定最易操作且实验结果较准确的可行方案，对实验数据进行处理，看能得出什么结论。

（三）情感、态度与价值观

1、通过实验探究，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。

2、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

3、培养学生的团队合作精神。

学生已经通过以前的学习，对数字化实验系统非常熟练，能独立地运动数字化实验系统完成实验

教学重点

（一）控制变量法的使用。

（二）如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

（三）实验数据的分析与处理。

教学难点

（一）如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

（二）实验数据的分析与处理。

~ 多媒体视频播放“保时捷跑赢波音747”与“三菱EVO直线加速“灭”宝马M6”。 问题1：通过这二段视频，请同学们想想，加速度的大小可能与什么因数有关？ 学生直接回答或分组定性讨论再作回答（灵活机智，看学生情况而定） 经讨论回答容易得出结论：加速度与力与质量有关 问题2：研究一个量与多个量之间关系时，采用什么方法研究？以前遇到过这种方法吗？ （根据学生的回答，点出重要的研究方法──控制变量法，并引出本节课的探究课题） 问题3：控制变量法的具体步骤？控制什么？研究什么？ （教师点出：因时间关系，本节课先探究加速度与力的关系）

提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？如何改变力的大小？怎样从实验中得出结论？根据小组讨论、交流，并汇总设计的方案，派代表向全班同学汇报。

~（三）小组代表汇报方案，教师引导学生分析其可行性，点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。 学生可能想到的方案： 方案（1）：用小盘与砝码来拉动小车做加速运动，利用光电门数字系统测出小车加速度，保持小车质量不变，改变砝码质量来改变拉力，看加速度与力有什么关系。 （关键处点拨：小盘与砝码的重力何时可看作小车受的外力？） 方案（2）：根据课本上参考案例，利用图4．2-5的实验器材，测出质量相同的两列小车，在不同合外力作用下，相同时间内，发生的位移，看位移之比和合外力之比情况。 （关键处点拨：位移之比为何等于加速度之比？如何设计表格？研究方法与方案（2）有何不同？） 方案（3）：将导轨一端稍作垫高，利用小车所受重力的分力使小车加速运动， ，改变垫块高度 ，小车所受合力发生改变。 （介绍数据表格中各物理量的意义，及数据处理程序）

（四）各小组根据自己设计出来的方案共同讨论研究，以第三种方案为例，选择器材进行实验，老师巡回指导，参与到各小组的实验中。

（五）让小组代表汇报探究成果，无论得到的a-F图线是否过原点，老师都应给予鼓励性的评价，侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况的评价。（展示学生实验成果）

（六）学生自由提问，说出实验中还发现的问题以及遇到的困难。师生共同探讨，帮助解决。 （实验中出现下列图线的原因？并让同学们讨论原因） 通过讨论得出结论：是因为轨道有摩擦或刚开始导轨没调水平（让学生学会分析实验结果，从实验结果中找出实验中存在的问题，从而达到提高实验探究的能力） （ 分析得出结论：物体的质量一定时，物体的加速度跟物体所受的合外力成正比。

【小结并布置作业】 1．完成实验报告。 2．设计“探究加速度与质量关系”方案。 3．思考如何进行数据处理？

2　实验：探究加速度与力、质量的关系　

2　实验：探究加速度与力、质量的关系　

~ 多媒体视频播放“保时捷跑赢波音747”与“三菱EVO直线加速“灭”宝马M6”。 问题1：通过这二段视频，请同学们想想，加速度的大小可能与什么因数有关？ 学生直接回答或分组定性讨论再作回答（灵活机智，看学生情况而定） 经讨论回答容易得出结论：加速度与力与质量有关 问题2：研究一个量与多个量之间关系时，采用什么方法研究？以前遇到过这种方法吗？ （根据学生的回答，点出重要的研究方法──控制变量法，并引出本节课的探究课题） 问题3：控制变量法的具体步骤？控制什么？研究什么？ （教师点出：因时间关系，本节课先探究加速度与力的关系）

提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？如何改变力的大小？怎样从实验中得出结论？根据小组讨论、交流，并汇总设计的方案，派代表向全班同学汇报。

~（三）小组代表汇报方案，教师引导学生分析其可行性，点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。 学生可能想到的方案： 方案（1）：用小盘与砝码来拉动小车做加速运动，利用光电门数字系统测出小车加速度，保持小车质量不变，改变砝码质量来改变拉力，看加速度与力有什么关系。 （关键处点拨：小盘与砝码的重力何时可看作小车受的外力？） 方案（2）：根据课本上参考案例，利用图4．2-5的实验器材，测出质量相同的两列小车，在不同合外力作用下，相同时间内，发生的位移，看位移之比和合外力之比情况。 （关键处点拨：位移之比为何等于加速度之比？如何设计表格？研究方法与方案（2）有何不同？） 方案（3）：将导轨一端稍作垫高，利用小车所受重力的分力使小车加速运动， ，改变垫块高度 ，小车所受合力发生改变。 （介绍数据表格中各物理量的意义，及数据处理程序）

（四）各小组根据自己设计出来的方案共同讨论研究，以第三种方案为例，选择器材进行实验，老师巡回指导，参与到各小组的实验中。

（五）让小组代表汇报探究成果，无论得到的a-F图线是否过原点，老师都应给予鼓励性的评价，侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况的评价。（展示学生实验成果）

（六）学生自由提问，说出实验中还发现的问题以及遇到的困难。师生共同探讨，帮助解决。 （实验中出现下列图线的原因？并让同学们讨论原因） 通过讨论得出结论：是因为轨道有摩擦或刚开始导轨没调水平（让学生学会分析实验结果，从实验结果中找出实验中存在的问题，从而达到提高实验探究的能力） （ 分析得出结论：物体的质量一定时，物体的加速度跟物体所受的合外力成正比。

【小结并布置作业】 1．完成实验报告。 2．设计“探究加速度与质量关系”方案。 3．思考如何进行数据处理？