人教版必修1 4.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 教案3.doc

4.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教材分析: 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)共同必修模塊“物理1“中涉及到本節(jié)內(nèi)容：”通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系?！氨緱l目要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程。 本節(jié)內(nèi)容是新人教必修一第四章第二節(jié)內(nèi)容，是學(xué)生上高中以來接觸到的第二個探究性實(shí)驗(yàn)，和前一個一樣，本實(shí)驗(yàn)只給出了實(shí)驗(yàn)的基本思路，而沒有給出確定的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)方案和器材的選用都由學(xué)生自己設(shè)計(jì)。不過作為提示，書中提醒學(xué)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(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，具有普遍意義和具體指導(dǎo)作用。 本節(jié)課，以前是驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，注重的是問題的提出與研究，體現(xiàn)了新課標(biāo)注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、動手能力、觀察和總結(jié)能力的特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo):知識與技能（1）學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（2）在實(shí)驗(yàn)中掌握打點(diǎn)計(jì)時器的用法。（3）對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納分析。過程與方法（1） 根據(jù)所學(xué)知識及日常經(jīng)驗(yàn)初步分析a、f、m三個物理量間的關(guān)系（定性分析）。（2） 采用控制變量的方法，通過實(shí)驗(yàn)對a、f、m三個物理量間的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行定量研究。（3） 運(yùn)用列表法及圖象法處理數(shù)據(jù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納、推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論（定量分析）。情感態(tài)度與價值觀（1） 通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。（2） 學(xué)會與他人合作、交流，具有團(tuán)隊(duì)意識和團(tuán)隊(duì)精神。教學(xué)重點(diǎn):（1） 控制變量法的應(yīng)用。（2） 如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。（3） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。教學(xué)難點(diǎn):（1） 如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。（2） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。教學(xué)方法: 探究法、講授法、討論法、練習(xí)法教學(xué)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(diǎn)計(jì)時器，紙帶。課時安排：1課時教學(xué)過程設(shè)計(jì):1、 情景導(dǎo)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(xué)習(xí)，我們知道：物體的質(zhì)量越大，物體的運(yùn)動狀態(tài)越難改變；物體的質(zhì)量越小，物體的運(yùn)動狀態(tài)較易改變.請同學(xué)們根據(jù)上節(jié)所學(xué)知識及日常見聞實(shí)例猜測一下：加速度的大小與哪些物理量有關(guān)？【學(xué)生交流】加速度的大小可能與物體的受力、質(zhì)量有關(guān)。 物體產(chǎn)生的加速度既跟外力有關(guān)，又跟物體本身的質(zhì)量有關(guān)。它們之間到底存在什么樣的定量關(guān)系呢？這節(jié)課我們將一起來研究。2、 新課教學(xué)讓學(xué)生閱讀教材p71-p74頁的相關(guān)內(nèi)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?yán)镯来a的質(zhì)量？【學(xué)生交流】通過增減砝碼的個數(shù)改變研究對象的質(zhì)量，可以用天平稱出總質(zhì)量。【問題探究】物體運(yùn)動的加速度同時與物體所受的力、質(zhì)量有關(guān)，我們利用什么物理學(xué)研究方法？怎樣進(jìn)行科學(xué)探究？【學(xué)生交流】采用控制變量法，（1）當(dāng)小車的質(zhì)量一定時，探究加速度與拉力的關(guān)系；（2）當(dāng)小車所受的拉力一定時，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系。如下圖所示【問題探究】當(dāng)小車的質(zhì)量一定時，探究加速度與拉力的關(guān)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(xué)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(zhì)量，利用天平測出質(zhì)量，利用g=mg計(jì)算力的大小?！締栴}探究】當(dāng)小車所受的拉力一定時，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系，怎樣改變小車的質(zhì)量？【學(xué)生交流】在小車上增加砝碼的個數(shù)，進(jìn)而改變小車的質(zhì)量?！締栴}探究】小車在運(yùn)動時要受到摩擦力，如何克服摩擦力呢？【學(xué)生交流】可把長木板傾斜成斜面，調(diào)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(xué)生交流】小車及車?yán)镯来a質(zhì)量遠(yuǎn)大于盤及盤里砝碼質(zhì)量 ?！締栴}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(xué)生交流】在紙帶上標(biāo)記出幾個計(jì)數(shù)點(diǎn)，利用x=at2計(jì)算加速度。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，可多選幾個計(jì)數(shù)點(diǎn)，采用逐差法計(jì)算加速度。實(shí)驗(yàn)步驟：(1) 用天平測量小盤質(zhì)量m和小車質(zhì)量m.(2) 按照實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,但不要把懸掛小盤的細(xì)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(diǎn)計(jì)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(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下,可以近似認(rèn)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(xì)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(zhì)量m不變,改變砝碼和小盤的質(zhì)量m0,重復(fù)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(diǎn)作圖,作a-f 圖象.(8) 保持砝碼和小盤質(zhì)量m0不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟(4)和(6);作a-1/m圖象.注意事項(xiàng)：(1) 實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(diǎn)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(fù)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(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.(4) 實(shí)驗(yàn)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(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時器,并應(yīng)先接通電源,后放開小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.(6)作圖:作圖時兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng).各量須采用國際單位.這樣作圖線時,坐標(biāo)點(diǎn)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(guān)系a/（ms2）f/n（2） 物體所受的拉力f一定時，a與1/m的關(guān)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。【課堂訓(xùn)練】觀察物體的運(yùn)動，我們發(fā)現(xiàn)加速度、物體受力和物體質(zhì)量三者的關(guān)系可能是a.物體質(zhì)量一定時，受力越大，其加速度越大b.物體質(zhì)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(zhì)量越大，其加速度越大d.物體受力一定時，它的質(zhì)量越大，其加速度越小【課