《探究加速度与力、质量的关系》 教学设计

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能目标
（1）学生能够理解加速度与力、质量的关系。

（2）通过实验探究，学生学会运用控制变量法研究物理问题。

（3）学生能够熟练使用实验器材进行实验操作，并准确记录和分析实验数据。

2、过程与方法目标
（1）经历探究加速度与力、质量关系的实验过程，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。

（2）通过对实验数据的分析和处理，提高学生运用数学方法解决物理问题的能力。

3、情感态度与价值观目标
（1）在实验探究过程中，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。

（2）让学生体会物理知识在实际生活中的应用，激发学生学习物理的兴趣。

二、教学重难点
1、教学重点
（1）理解加速度与力、质量的定量关系。

（2）掌握控制变量法在实验中的应用。

2、教学难点
（1）实验数据的处理和分析。

（2）对加速度与力、质量关系的深入理解和应用。

三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、归纳法
四、教学准备
实验器材：小车、砝码、托盘、细绳、定滑轮、打点计时器、纸带、刻度尺、天平、电源等。

多媒体设备：投影仪、电脑
五、教学过程
1、新课导入
（1）通过播放一段汽车加速和减速的视频，引导学生思考汽车加
速度的大小与哪些因素有关。

（2）提出问题：加速度与力、质量之间存在怎样的关系？
2、实验原理讲解
（1）介绍控制变量法：在研究多个物理量之间的关系时，先控制
其他物理量不变，只研究其中两个物理量之间的关系。

（2）当研究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，改变拉
力的大小，测量不同拉力下小车的加速度。

（3）当研究加速度与质量的关系时，保持拉力不变，改变小车的
质量，测量不同质量下小车的加速度。

3、实验步骤
（1）实验装置安装
①将打点计时器固定在长木板的一端，纸带穿过打点计时器的限位孔，连接在小车的后端。

②用细绳将小车通过定滑轮与托盘相连，托盘内放置砝码。

③调整定滑轮的高度，使细绳与长木板平行。

（2）平衡摩擦力
①将长木板不带滑轮的一端垫高，使小车在不挂托盘和砝码的情况下，能够沿长木板匀速下滑。

②检查平衡摩擦力的效果，在小车后连接纸带，打点计时器工作，轻推小车，观察纸带上的点是否均匀分布。

（3）探究加速度与力的关系
①保持小车的质量不变，在托盘中逐渐增加砝码，改变拉力的大小。

②每次改变拉力后，释放小车，记录打点计时器在纸带上打下的点。

③重复实验多次，获取多组数据。

（4）探究加速度与质量的关系
①保持拉力不变，在小车上逐渐增加砝码，改变小车的质量。

②每次改变质量后，释放小车，记录打点计时器在纸带上打下的点。

③重复实验多次，获取多组数据。

4、数据处理
（1）测量纸带，计算小车的加速度
①选取纸带上清晰的点，每隔一定的间隔选取一个计数点。

②测量相邻计数点之间的距离，根据逐差法计算小车的加速度。

（2）绘制图像
①以拉力为横坐标，加速度为纵坐标，绘制加速度与力的关系图像。

②以质量的倒数为横坐标，加速度为纵坐标，绘制加速度与质量的关系图像。

（3）分析图像，得出结论
①加速度与力的关系图像：如果图像是一条过原点的直线，说明加速度与力成正比。

②加速度与质量的关系图像：如果图像是一条曲线，将其进行拟合，若拟合后的图像是一条直线，说明加速度与质量的倒数成正比，即加
速度与质量成反比。

5、课堂讨论
（1）组织学生讨论实验过程中遇到的问题和误差来源。

（2）引导学生思考如何改进实验方案，减小实验误差。

6、课堂总结
（1）回顾加速度与力、质量的关系。

（2）总结控制变量法在实验中的应用。

7、布置作业
（1）完成实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据
处理和结论等。

（2）思考在日常生活中，还有哪些现象可以用加速度与力、质量
的关系来解释。

六、教学反思
通过本次教学，学生在实验探究中亲身体验了加速度与力、质量的
关系，培养了学生的实验操作能力和科学思维能力。

但在教学过程中，仍存在一些不足之处，如部分学生对实验数据的处理和分析存在困难，在今后的教学中应加强这方面的指导和训练。

同时，在实验装置的改
进和创新方面，可以引导学生进行更多的思考和尝试，提高学生的创新能力和实践能力。