探究加速度力、质量之间的关系.doc

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1、探究加速度与力、质量之间的关系榆树实验高中佘东波一、设计思想旧教材关于“牛顿第二定律”注重的是半定量研究加速度与力、质量之间的关系，得到规律后再通过实验定量验证，注重了规律的再现和验证。而新教材变为“探究加速度与力、质量之间的关系”，注重的是问题的提出与发现。探究力、加速度、质量三者之间的关系时，由于物理量比较多，在进行实验时，应采用控制变量的方法，这种方法应启发学生独立提出，随后让学生进行猜想和假设，并设计实验方案，放手让学生自主设计实验，即使实验方案不符合要求，也要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作过程中的体验是很重要的。通过讨论统

2、一实验方案后，进行实际操作并收集数据，分析处理数据，得出结论。操作过程中要时刻注意学生可能出现的问题，加以纠正，并指导学生用计算机进行实验数据的处理。实验中要充分发挥探究性实验的作用，保证让学生有足够的时间去探究，去操作，真正要让学生通过探究实验，学习科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，领悟科学探究的思想和精神。从滑板车实验入手，使学生定性地了解：物体的加速度与作用力有关，与物体本身的质量有关。在此基础上，讨论和设计探究实验，给出具体的研究情景，以“小车”为研究对象，讨论诸如应该控制的是哪些变量、如何控制这些变量、如何测量小车受到的牵引

3、力和如何测定小车的加速度等问题，以及如何根据实验数据采用物理图像的方法来分析研究实验的结论，最后归纳出物体的加速度与受到的作用力及物体质量之间的定量关系。完成本设计的内容约需2课时。二、教学目标1．知识与技能（1）理解加速度大小与力有关，也与质量有关。（2）通过实验探究加速度与力、质量的定量关系。（3）能根据现有器材设计实验方案，通过实验及数据处理，学会相关的实验技能。2．过程与方法(1)通过实验对F、m、a三个物理量进行研究，感受实验探究物理规律的基本过程，体会控制变量的研究方法。(2)在对实验数据处理过程中，感受用图像研究物理问题的

4、科学方法，认识由实验归纳到总结物理规律是研究物理学的基本方法。3．情感、态度与价值观(1)在探究力、质量、加速度三者关系的过程中，树立认真的科学态度，实事求是的道德品质，严谨、有序的思维习惯。(2)通过探究实验操作过程，养成合作意识和乐观向上的品质。三、教学设计流程：活动III学生探究实验1活动IV学生探究实验2控制变量得出结论活动I滑板实验1滑板实验2a与物体的m有关a与F的大小有关问题设问2活动II滑板实验3情景滑板车设问1四、教学过程过程描述学生活动设计意图1．情景引入学生开始滑板车实验：（1）事先将DIS实验中的力传感器拿在手上

5、，让同学甲第一次用较小的力推墙壁，电脑屏幕上显示力的数值，甲同学滑出一定距离s1；第二次用较大力推墙壁，甲同学滑出一定距离s2，s2≠s1。（2）让甲、乙两个质量不等的同学分别站在同一型号的滑板车（保证车与地面间的动摩擦因素相同）上互推，他们受到的推力等大，看它们分别滑出的距离s1和s2，s2≠s1。通过演示实验使学生认识到：加速度与物体所受的外力和物体的质量都有关，而且加速度只与力和质量两个因素有关。2、导入新课老师利用上述滑板车实验，引导学生思考：如何研究三个物理量间的关系？会有学生知道叫控制变量法，若不知道，教师只好启发、举例说明

6、等。也可能会有学生说先让一个量不变，研究另二个物理量间的关系，若这样说了，教师可直接说明：物理上把这种方法叫控制变量法，它是物理研究中经常采用的一种科学方法。探究实验设计原理理论上知道了如何研究，我们必须在一定的物理情景下去具体研究，让学生思考和讨论得到研究所需的最简单物理情景：用一个可以变化的水平恒力牵引一个小车在光滑水平面上加速运动。设计探究实验情景再启发学生：如何测定物体的加速度？（1）用数字实验器材中的运动传感器，可以直接使用加速度传感器与小车连接直接获取加速度的数据，也可在气垫导轨上做此实验，通过记录滑块通过前后两个光电门的时

7、间，得到通过光电门的瞬时速度，再结合两光电门的距离，计算出滑块的加速度大小。（2）用打点计时器，通过处理纸带数据获取加速度。（3）利用s＝，比较位移。（还可能有其它方法，只要行即可。）如何获取数据a3、实验探究(1)先介绍桌子上的实验器材，指出今天实验的研究对象是小车。通过细线绕过定滑轮栓一个小桶，加不同的砝码给小车提供牵引力，大小等于其重力。至于平衡摩擦力可以将木板垫起一个角度，让小车在无牵引力的情况下匀速运动。如何获取数据F(2)让学生思考如何给小车一个恒定的拉力？如何测定拉力的大小？如何平衡小车摩擦力的问题？(3)利用现有器材设计

8、实验步骤；(4)学生利用DIS实验系统采集小车加速度的数据，并进行数据处理（根据实验数据由电脑利用excel表格记录和处理数据，绘出相关物理量的图线：a与F的关系，a与ｍ的关系或由学生自己手绘），如果使用打