探究加速度与力、质量的关系教案

公开课教案
课题：探究加速度与力、质量的关系
探究加速度与力、质量的关系
教材分析
本节是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验，这一实验与“探究小车速度随时间变化的规律”一样，都是有确定结论的。

“探究小车速度随时间变化的规律”实验使学生已经具有一定的处理此类实验问题的能力，但也给本实验又搭了一个台阶，书中没有给出确定的实验方案，要学生自己设计，给出了实验的基本思路。

作为提示，书中还提醒注意两方面的问题：怎样测量（或比较）物体的速度；怎样提供和测量物体所受恒力。

作为进一步的提示，还给出了一个“参考案例”，这个案例是采用通用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。

本节教材除了探究结论，还涉及到一种重要的科学研究的方法——控制变量法。

实验过程及数据处理上还有三个技巧： ①理论坐标系建立技巧。

“a 与m 成正比”实际上就是“a 与
m 1成正比”；②实际坐标系建立技巧。

不是a -F 图象而是1212F F x x -图象；不是m a 1
-而
是
1
2
21m m x x -图象；③平衡摩擦力；利用图象处理数据，用曲线拟合测量点，找出规律也是本节的方法重点。

一、教学目标： 1、知识与技能
（1）学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系 （2）应用图像法分析处理实验数据
（3）从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比 2、过程与方法
（1）体验科学研究的基本步骤
（2）知道一种常用的研究方法——控制变量法 3、情感态度与价值观
培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风
二、教学重点、难点
1、教学重点及其教学策略：
重点：用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系
教学策略：通过教师的引导，学生的互相讨论，得出实验的步骤和数据处理的方法。

2、教学难点：
难点：处理实验数据并画出相关的图像
三、设计思路
本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。

通过复习牛顿第一定律等已经学过的知识引出课题——探究加速度与力和质量的关系。

在教师的引导下，学生通过讨论、交流，设计实验方案，进行实验验证。

处理实验数据并画出相关的图像,找出各个量之间的关系。

四、教学过程
新课教学
（设计实验方案）
1、根据加速度与物体质量及物体受力的关系，我们很容易猜想它们之间可能是正比或反比的关系，下面我们就要通过实验来进行验证我们的猜想。

2、那么我们应该通过实验来测定那些物理量呢
3、我们知道质量可以用天平进行测量，那么加速度怎么来测定呢
4、请大家回想前面学过的与加速度有关的各种公式，看看能不能发现测定加速度办法。

我们可以发现前面三个公
式都要涉及到速度，而要测量速度也比较困难，后面两个公式只要测定位移和时间就可以了，位移可以用直尺测量，时间可以用秒表或打点计时器测量，我们先看公式，请问2
2
1at x =
这个公式在什么时候成立呢当满足什么条件时，加速度和位移成正比关系
由2
2
1at x =
，在时间t 相讨论、回答：
1、加速度，质量和力三个量。

2、用打点计时器进行测定加速度。

3、 与加速度有关的公式有：
t v v a t 0
-=
202
1
at t v x +=
222
02
2
12at x at x v v ax t =
=∆-=
4、2
21at x =是初速度为零的匀加速运动的位移公
式。

当运动时间相同时,两个物体的位移和加速度成正比。

引导学生进行猜想影响加速度的因素，确定需要研究的物理量，将问题量化。

根据已经学过的知识来确定实验原理，可以使学生体会
如何将所学的知识指导实践，加深对知识的理解。

（1）保持沙桶质量不变。

用天平测出小车质量m计入表格，将车拉到打点计时器附近。

（2）打开打点计时器电源，释放小车，得到纸带，并在纸带上计下车的质量。

（3）在车上放砝码改变车的质量，重复2~3的步骤4次。

（4）设计表格，记录实验数据。

质量
(kg)
加速度
（m/s2）的实验能力，为以后进行实验探究打下基础。

（数据处理）
1为了更直观地分析判断加速度a与物体受力F间的数量关系，你认为采用什么分析方法较好（图象法，作a-F图象）
2根据实验得出的各组加速度a 与对应力F数值在坐标中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F存在什么关系（正比）
3你是如何猜想物体的加速度a 与其质量m之间的关系的（在相同力的作用下，质量m越大，加速度a越小，可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成学生讨论回答
最好有方程或图线，用图象来寻找关系比较直观
和简单。

分别画出“a—F”“a—1/m”的图线，确定a与F、
a与m的关系。

请同学们思考讨论图中的图线没有通过原点的可能
原因。

图1图2。