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3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

【教材分析与学情分析】

通过初中物理两年的学习，科学探究思想必定已经对学生产生了很深的影响，在中学阶段，我们应当努力让学生体会探究的本质。

牛顿第肯定律告知我们，物体的运动状态及其变更是由它所受的力确定的，而运动状态变更的难易程度又与物体自身的质量有关，因此，探究加速度与力、质量的定量关系是自然而又特别必要的。

关于试验的基本思路：可以先结合一段视频，让学生从自身的生活阅历和一些小常识动身，对加速度与力、质量的定量关系进行合理的猜想，因为这与试验数据的处理干脆相关。正比、反比的关系用图象进行数据处理比较直观，而且有利于减小误差的影响，所以本试验用图象方法处理数据。

基于简洁、便利的原则，考虑用打点计时器成本不高，其配备比较普遍，我们准备支配学生在其次课时动手进行试验测量加速度，探究加速度与力、质量的定量关系，但试验中要留意消退摩擦力的影响。

由于探究的是加速度与力、质量间的比例关系，教科书上的其次套方案的试验设计很有启发性，但试验操作和数据处理对学生要求比较高，试验前要留意做好引导工作。

本节内容许多，考虑到学生的接受状态，我们准备探究工作分步进行，第一课时为理论探究部分，其次课时为操作探究部分。

【教学目标】

学问与技能

1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。

2.理解试验思路的合理性，以及用图象处理试验数据的有效性。

3.经验假设与猜想、方案的设计、方案的探讨以及试验数据的处理过程，体会整个探究过程的科学严谨性。

过程与方法

1.按部就班地指导学生探究加速度与力、质量的关系，知道用限制变量法进行试验

2.引导学生自己设计试验，并共同探讨方案的可行性。

情感看法与价值观

1.通过对试验方案的探究激发学生的求知欲，培育学生的创新精神。

2.通过对试验方案的探究培育学生良好的合作习惯。

【教学重点】如何提出试验方案并使试验方案合理可行

【教学难点】试验方案的探究以及试验数据的处理方法

【教学用具】多媒体课件、天平、试验小车4只、一端带夹子的双轨滑道一只（包括配套的细线、砝码、钩码）、带有定滑轮的长木板两只、大铁夹两只。

【教学过程】

新课导入

我们今日共同学习中学物理必修一第四章其次节“试验：探究加速度与力、

质量的关系”

请学生观看“F1赛车”的启动视频课件并思索：为什么赛车在十几秒内就能获得很大的速度，而载重货车的加速过程特别缓慢？

（赛车动力相对大，质量相对比较小，所以加速快。）

新课教学

提出问题

请学生结合自己的生活体验和上面的一段视频提出一个有意义的物理问题，作为我们本节课探究的主题。

二、猜想

要求学生大胆地猜想“物体运动的加速度与力、质量之间究竟有什么样的关系？”

试验探究

1、思想方法：限制变量法

问：要探究三个物理量之间的关系，我们一般采纳什么探究方法？（限制变量法）

问：在本节课的试验中我们要如何限制变量？

视频展示：

（1）保持质量不变，探究加速度和外力之间的关系。

（2）保持外力不变，探究加速度和质量之间的关系。

2、须要解决的技术问题

引导学生分析：

（1）如何测量加速度？

可以通过打点计时器和纸带测量加速度

可以通过光电门测量加速度

可以通过频闪照片测量加速度

（2）如何供应恒定的合外力？如何测量合外力？

分析：小车所受到的拉力的大小约等于托盘对细线的拉力的大小

探讨：如何平衡摩擦力？

说明：试验时，托盘和托盘内砝码的总质量必需远小于小车的质量。

3、试验方案的制订

方案一：通过打点计时器探究加速度与力、质量的关系

（1）要求学生分小组探讨试验方案

列举试验所须要的器材，画出试验草图，拟订试验步骤，制作记录数据的表格，然后规划出a—F图象和a—m，a—1/m图象

（2）请各探讨小组举荐一名代表，代表本组沟通试验方案

（3）通过课件展示试验方案

方案二：通过比较法探究加速度与力、质量的关系

引导分析：我们猜想加速度可能与力成正比，可能与质量成反比。能不能不测量加速度的详细数值而通过测量加速度之间的比值来探究加速度与力、质量之间的关系。

假如让小车做初速度为零的匀加速直线运动，在运动时间相等的状况下，加速度大小之比就等于位移大小之比。所以问题的关键在于如何限制运动的时间，让两个小车运动的时间相等。

学生分组探讨：

如何使两小车运动的时间相等（通过夹子限制）？

如何制定试验方案？

如何制作试验数据表格和如何画试验图象？

请学生代表沟通试验方案。

视频课件展示试验方案

供应试验器材，请学生代表上台进行试验，验证自己的猜想。

分析强调：一个规律的得出，不是简洁的一次试验就能得