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探究加速度与力、质量的关系

探究加速度与力、质量的关系

【教学目标】

1．实验探究加速度与合力、质量的关系。

2．体验实验探究物理规律的一般方法、操作过程和数据处理方法。

3．在实验过程中，通过交流合作让学生体验合作学习，通过探究实验得出结论体会物理实验和学习的乐趣。

【教学重点、难点】

实验设计思想的介绍，学生实验过程，学生实验展示过程，老师的总结。

【新课教学】

一、引入课题

视频：美国战斗机、保时捷赛车、摩托车比赛，谁跑得快？

──引出质量和力在改变速度快慢即产生加速度方面的不同影响。

结合牛顿第一定律：

质量，是保持物体运动状态不变的性质即惯性大小的量度。

力，是改变物体运动状态的原因。

提出问题：加速度与力、质量定量的关系？

二、实验设计

方案设计：请你设计一个匀变速直线运动，同时能测量合力、加速度和质量，从而完成探究？

学生提出方案：

──师生共同讨论方案的可能性和可行性──最后，总结我们在课堂上采用的比较简单可行的方案：汽垫导轨上利用光电计时装置探究三者关系。

三、实验探究过程

改变钩码重力，以达到改变合力的目的，同时保证滑块质量不变。（每次改变0．02N，共测六组数据）

通过加配重改变滑块质量，钩码不变。（每次增加50g，共可测五组数据）

通过朗威DIS数据采集器，得到数据，拷入数据处理模板，得到描好点的坐标系。

根据数据点的分布，猜想关系，拟合图象，得出结论。

在整个过程中，老师在学生中指导学生完成实验，同时发现好的实验结果，以便交流展示。

四、学生实验结果交流展示

学生带着自己的数据交流展示，说明两点：（1）是如何得到这些数据？（2）如何得到关系的？

老师结合学生的a-F线性关系，利用Excel，拟合得到是否成正比例关系，即数据是否过坐标原点。

结合学生的a-m幂函数关系，指导学生完成a-1/m图象。

五、教师总结

一方面：实验数据的处理方法总结；另一方面：实验结论的得出；

更重要的方面：我们的实验结论只能说明实验结果非常接近于我们猜想的结果，但这只是在有限的几次实验和在一定的数据范围内得到的，是否在更大范围内适用，那还需要更多更精细的、不同的实验去直接验证，或者也可以间接验证，即利用这个结论研究问题，与实际进行比较。

【课后反思】

本节课我想突出的四点在于：

一是情景引入的设计，利用“飞机、汽车、摩托车赛跑出人意料的结果”，引入课题，再结合牛顿第一定律，提出问题。

二是实验方案的设计，在此过程中，师生充分的交流，老师首先要肯定学生开放的设计思维过程，同时引导学生注意思维的完整和设计的可能性和可行性的讨论，同时自然地给出，我们这节课实验方案设计的简单可操作性，启发学生探究的兴趣。

三是实验具体实施过程，数据模板的设计，使整个实验过程非常流畅，既避免了繁琐和不重要的实验数据计算，又很好地突出了探究的最重要环节，即根据数据点的分布，拟合图象，找到关系的过程，而且使一节课内完成探究得到保证。

四是实验总结，实验探究得出的结论的适用范围的分析，及直接验证和间接验证思想的提出，是对学生严谨科学态度的熏陶，是对客观事实客观理性的分析，是对物理规律建立过程的深刻思考。