探究加速度和力、质量的关系

《 探究加速度和力、质量的关系》教案
课题
探究加速度和力、质量的关系
课型 实验课 课时 1
教学内容 教学目标
教学重、难点 教学具准备
探究加速度和力、质量的关系
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）能应用图像法分析处理实验数据。掌握曲化直的作图方法。 （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 （1）使学生在互相协作中，体验团队精神。 （2）培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风。 （3）培养学生良好的作图习惯、实验习惯。 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、 教学难点及其教学策略： 难点：处理实验数据并画出相关的图像 。 教学策略：教师从学生中选择各种不同的图像，通过实物投影，让 学生互相讨论，体验处理实验数据的方式，掌握作图的方法。 小车、一端带有滑轮的长木板，钩码，托盘天平以及砝码、刻度尺， 线绳，打点计时器，纸带，学生电源，计算机和大屏幕投影系统一 套等。
观看录像和 图片。
【教学过程 1－猜想与假设】 问题 1：物体运动状态改变快慢用什么物理量来 描述？根据第一节内容分析物体运动状态改变快 慢与何因素有关？ 问题 2：猜想下加速度与力、质量的关系如何？ 你猜想的理由是什么？ 问题 3：以上各物理量之间的关系如何研究？
学生根据课 前预习结合 所放的图片 和片段来回 答这四个问 题。
结论：
1、物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越 大，物体加速度越小。
2、判断 3 个以及三个以上物理量间的关系时，要
用控制变量法。
【教学过程 2－分析实验器材、原理】 问题 4：质量、力与加速度分别如何测量？需要 什么器材？ 结论：
让学生根据 课前预习分 组讨论，回答 这个问题。
1、实验器材：小车、一端带有滑轮的长木板，钩
每个问题答案 可能都是多样的，老 师需要针对这节课 所要讲的内容进行 有效的引导。
问题 4 中特别是力和 加速度测量方法有 好多种，老师应该引 导学生得到有效可 行的方法。 重点讲解加速度的 测量以及拉力的测 量。小车的拉力大小 前加一个空格，在这 里可以为以后连接 体的讲解先设疑，引 起学生的兴趣。
【教学过程 3－分析实验注意点】 问题 5：在小车运动过程中不可避免的要受到摩 擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速 度,如何消除摩擦力的影响呢?如何观察已经消除
让学生分组 讨论，回答这 个问题。
了影响？
让学生观看录像和 图片，使学生对物体 运动状态的改变有 一个感性认识，由此 创设情景，引出课 题。 问题 1 可以引出质量 和加速度两个物理 量。 问题 2 可以带出本节 的课题。 问题 3 可以带出控制 变量法。
教学过程
阅读教材上相应内容，思考下面的几个问题：
问题 1：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述？物体运动状
预习作业
态改变快慢与何因素有关？ 问题 2：以上各物理量之间的关系如何研究？
问题 3：猜想下加速度与力、质量的关系如何？你猜想的理由是什
么？
教师活动
学生活 动
备注
【引入新课】 播放有关物体运动的录像和图片。
2、实验数据处理 ①当小车的质量一定时，作 a—F 图象：
a
0
F
结论 1： ②当小车受到的拉力一定时，作 a—1/M 图象： 思考：和 a—M 图象比较哪个更好？
a
特别是对 a 与 M 数据 处理时，需要 渗透曲化直的作图 思想。
1/M 0
结论 2： 【教学过程 6－实验误差分析】 对可能出现的误差进行分析： ①一些不当的作图
码，托盘天平以及砝码、刻度尺，线绳，打点计
时器，纸带，学生电源
2、实验原理： ①利用控制法，先控制小车的质量一定，判断加
速度与力的关系；再控制小车的拉力一定，判断
加速度与质量的关系。
②天平直接测质量，通过在车上放砝码改变质量。
③小车的拉力大小 等于所挂的钩码的重力。
④小车的加速度的由纸带打的点计算出。
小车拉力恒定
次数 加速度（m/s2） 小车 M（Kg）
1
2
3
4
5
学生分组实 验自己设计 实验步骤，并 互相交流。
学生分组实 验的同时制 作记录实验 数据的表格， 和数据处理 的方法。
在学生进行实验时， 老师应该进行必要 的指导，让每个学生 都有动手的机会。
老师除了引导学生 设计表格外，还要让 学生掌握数据处理 的一般方法。可以将 学生讨论的结果投 影，再让学生讨论得 到一个高效率的方 法。
②当小车的质量一定时，a—F 图象可
学生根据实 验，分析导致 误差的原因。
在学生分析完后，老 师根据学生作的图 像，找出几个误差明 显的典型例子，针对 讲解。让学生掌握图 像解题的一般方法， 以及知道解图像题 的注意点。第三种情 况如果出现的话，也 将它设疑，为以后的 的讲解埋下伏笔，如 果不出现，本节课也 就不提。
③当小车的拉力一定时，a—1/M 图象可能如图所 a
示
1/M
【本节课总结】
1、本节课我们由控制变量法利用实验得到了加速度和力、质量间的关系；学习了利用图
像处理实验数据的方法，并且掌握了一些分析实验误差的途径，请大家课后多多体会。
2、本节课我们主要是分组讨论、协作实验，相信大家也体会到这样的好处，希望将这种
1、控制小车的质量一定，判断加速度与力的关系 2、控制小车拉力一定，判断加速度与质量的关系
【教学过程 5－实验数据分析】 老师让学生实验的同时制作记录实验数据的表
格，和数据处理的方法。
结论： 1、实验数据收集表格 ①当小车的质量一定时
小车 M 恒定
次数 加速度（m/s2）
拉力（N）
1
2
3
4
5
②当小车受到的拉力一定时
通过引导学生 对影响实验的各种 因素进行分析，让学 生进一步体会所学 的知识的实践意义， 培养他们的创新能 力。
结论： 1、不挂钩码时，把长木板垫高些，若小车做匀速 直线运动，说明平衡掉了摩擦力。
【教学过程 4－分析实验过程】 老师让学生自己设计实验步骤，并互相交流，从
中确定最佳实验方案。
结论：
主要步骤：