2024_2025高中物理第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力质量的关系4教案新人教版必修1.docVIP

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试验：探究加速度与力、质量的关系

教学目标

一、学问与技能

1.学会通过试验探究物体加速度与力、质量的关系。

2.在试验中驾驭打点计时器的用法。

3.对自己的试验结果进行归纳分析。

二、过程与方法

1.依据所学学问及日常阅历初步分析a、F、m三个物理量间的关系（定性分析）。

2.采纳限制变量的方法，通过试验对a、F、m三个物理量间的数量关系进行定量探讨。运用列表法及图象法处理数据。依据试验数据，归纳、推理试验结论（定量分析）。

三、情感、看法与价值观

1.通过试验探究激发学生的求知欲和创新精神。

2.学会与他人合作、沟通，具有团队意识和团队精神。

教学重点、难点

教学重点

1.限制变量法的运用。

2.如何提出试验方案，并使试验方案合理可行。

3.试验数据的分析和处理。

教学难点

1.限制变量法的运用。

2.误差来源分析。

教学方法

学生分组试验、试验探究、分析推理、探讨归纳。

教学打算

1.附有定滑轮的长木板11块、小车11辆（规格187g）、带小钩的细线11条、钩码若干、刻度尺。

2.1～2m粗线绳若干、打点计时器、学生电源、投影仪、多媒体课件。

教学过程

一、导入新课

复习提问：物体运动状态的变更是指哪个物理量的变更？标记物体运动状态变更快慢的物理量是什么？

回答：物体运动状态的变更是指速度的变更，加速度是反映物体运动状态变更快慢的物理量。

通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难变更；物体的质量越小，物体的运动状态较易变更。请同学们依据上节所学学问及日常见闻实例揣测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？

学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关。

二、进行新课

（一）导入新课

情景导入

多媒体播放十字路口红绿灯时摩托车、载重汽车减速停止与加速启动的画面。

图4-2-1

通过以上画面我们可以看出，摩托车启动很快，而载重汽车启动很慢，这是为什么呢？

通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难变更；物体的质量越小，物体的运动状态较易变更。请同学们依据上节所学学问及日常见闻实例揣测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？

学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关。

（二）试验打算

1.试验器材

小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。

老师引导：本节课我们探究的内容是加速度与力、质量的关系，那试验中确定要测量计算加速度、质量、合外力这三个物理量。

老师提问：对于物体运动的加速度的测量计算，哪位同学有好的思路建议？

学生回答：可以跟前面测量匀变速直线运动加速度一样用打点计时器。

老师提问：本节探究试验我们就是采纳打点计时器来测量计算小车的加速度。对于小车质量的测量，我想大家应当知道用什么样的测量仪器吧？

学生回答：用天平！

老师引导：现在我们已经解决了两个物理量的测量计算。那还有最终一个，就是如何测量计算小车所受的合外力，这是今日这节课的一个重点，也是一个难点。

在思索如何测量物体所受的合外力前我们先思索如何才能给小车供应一个恒定的合外力。大家可以依据老师给你们的试验仪器来思索回答这个问题。

学生回答：把附有滑轮的长木板平放在水平试验桌上，将细绳一端与小车相连，一端绕过滑轮，下面挂上钩码。小车在钩码的牵引力下运动。通过增减钩码数变更小车的受力；通过往小车上增减砝码变更小车的质量。

老师评价：这位同学回答得特别好，特别全面。通过增减钩码数变更小车的受力，那我们如何来测量小车所受的合外力呢？是不是钩码的重力就是小车所受的合外力呢？

学生回答：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。小车所受的合外力不是钩码的重力。

老师提问：那看起来比较麻烦，还要再去计算摩擦力，算摩擦力时又要μ和压力N。总之这样要得到合外力的试验数据太麻烦困难了。能不能有好一点的解决方法呢？这里主要是摩擦力惹的麻烦，有没有方法把摩擦力的影响给消退了呢？

学生回答：不行能吧？物体在现实中不行能不受摩擦力！

老师引导：我们虽然不能消退摩擦力，但我们可以消退摩擦力的作用效果，通过前面的学习中我们已经了解到，一对平衡力的作用效果是可以相互抵消的，我们能不能用一个与摩擦力平衡的力来抵消摩擦力的作用效果呢，使摩擦力有等于没有。

2.学生思索

老师提问：其实答案我早就给你们了，大家还记得这样一道题吗？

如图4-2-2所示，一个木块正在倾角为θ的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。

θ

θ

θ

θ

N

Gcosθ

Gsinθ

G

图4-2-2

解：因为匀速，所以合外力为0。物体受重力G、支持力N、摩擦力f。这三个力的合力为0。如