江苏省沭阳县潼阳中学高中物理一教学案：4.2探究加速度与力、质量的关系
高一物理人教版【2019】必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量之间的关系教学设计
实验：探究加速度与力、质量的关系教学案例设计一、教学内容分析“实验：探究加速度与质量、力之间的关系”这一节内容在物理教材必修一中安排在“牛顿第二定律”前“牛顿第一定律”后。
“牛顿第一定律”是牛顿对于“力与运动的关系”的定性表述，而“牛顿第二定律”是在“牛顿第一定律”的基础上对运动和力的定量研究表述，是牛顿力学的重点和中心内容。
教材引导力学生从牛顿第一定律出发，安排这节内容的必要性，并从实验思路设计，物理量的测量，实验过程和数据分析几个方面引导学生完成探究。
二、学情分析从学生的知识结构上看，通过上一节内容的学习，学生已经知道了物体的加速度与力、质量有关，这为实验理论的理解打下了基础。
经过第一章中“探究小车速度对时间变化规律”这一实验的学习，已经知道实验探究操作的基本步骤，具备了一定的实验能力。
三、设计思想实验在中学物理中占有重要的地位。
在物理学中，许多概念的形成，规律的发现和理论的建立，都是以实验为基础的。
物理离不开实验。
旧的教学模式，课程的开展方式主要是注入填充式，教师为课堂的主体，整堂课都是教师在讲解，学生听，学生参与度很低，而在新的课改中，物理学科提出了核心素养，物理学科的核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
物理课堂教学围绕着核心素养展开，科学探究是其中必不可少的一部分，所以在实验课程设计上以探究为主要模式。
四、教学目标1、经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验2、经历用图像处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力3、经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会五、教学重难点教学重点：1、让学生经历加速度与力、质量关系探究过程2、体会探究的本质，培养学生提出问题、批判性思维、交流和合作等能力教学难点：1、从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系2、从图像中发现物理规律，并通过这种体验提高使用多种方法和手段分析、处理信息的能力六、教学过程1、问题引入师：牛顿第一定律告诉我们，物体如果受力，将会改变运动状态，产生加速度。
高中物理《探究加速度与力、质量的关系》 教案2(人教版必修1)
§4.2 探究加速度与力、质量的关系一．教学目标1、学会用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。
2、能用“化曲为直”的思想处理物理量之间的反比关系。
3、能从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比。
（二）过程与方法1、体验科学探究的基本步骤。
2、知道一种常用的研究方法——控制变量法。
（三）情感、态度与价值观1、使学生在相互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。
二．教学重点、难点1．加速度的测量或转化处理。
2．用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。
三．教学过程引入：小实验问题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？猜想：加速度与力、质量的关系如何？你猜想的理由是什么？问题3：质量、力与加速度分别如何测量？探究一: 探究a与F的关系附：与加速度有关的公式若v o=0 a=(v t-v o)/t a=v t/t v t2-v o2=2ax v t2 =2ax x=v o t+at2/2 x= at2/2 Δx=at2数据记录：m1=m2（1）根据表中数据，计算出拉车钩码质量之比和小车位移之比的关系。
（2）由计算结果可以判定：当m一定时，a与F的关系是。
探究二: 探究a与m的关系若测得某一物体受力F一定时，m变化，记录了不同m时a的数值如下表：（1）根据表中数据，画出图象。
（2）从图象中可以判定：当F一定时，a与m关系为。
小结：1、2、3、4、四．布置作业：1、完成实验报告。
2、设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度。
3、以“控制变量法在物理实验中的应用与意义”为题，写一篇科技小论文。
高中物理4.2实验探讨加速度与力、质量关系教案新人教
实验：探讨加速度与力、质量关系一、教材分析牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探讨加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫.本节是探索规律的实验，重点就是让学生切身体验探讨进程.在教师的引导下学生动手、动脑进行设计研究，体会通过控制变量来研究物理规律的重要方式，在研究电阻、电容等实验中都会用到此法.只有让学生在实际的设计和操作中才能使学生体会到物理学研究的方法，达到掌握方式、提高能力的目的.二、教学目标知识与技术通过实验探讨加速度与力和质量的定量关系.进程与方式使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现.情感态度与价值观通过实验探讨激发学生的求知欲和创新精神.三、教学重点1.如何测量物体的加速度.2.如何提供和测量物体所受的力.四、教学难点指导学生选器材，设计方案，进行实验，作出图象，得出结论.五、教学进程导入新课温习导入温习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态转变快慢的物理量是什么？回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态转变快慢的物理量.通过上一节学习，咱们明白：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物体的运动状态较易改变.请同窗们按照上节所学知识及日常见闻实例猜想一下：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. 推动新课既然物体的加速度与物体的质量和它受到的力有关，到底存在如何的关系 下面通过控制变量法研究一下加速度与物体受力和质量的关系. 一、加速度与力的关系让学生阅读讲义，明确以下两个方面内容：1.实验的大体思路：维持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度与力的关系.2.实验数据的分析：按照定性分析判断结果：力越大，加速度越大，猜想a ∝F,F n. （1）设计表格，如： 次数项目 12 3 4 5 6 F/Na/（m ·s -2）(2)成立坐标系如图4-2-2：图4-2-2（3）描点 （4）连线通过取得的图线，分析a 与F 的关系.实验发觉a-F 图象是一条过原点的直线. 二、加速度与质量的关系1.实验的大体思路：维持物体受力不变，测量不同质量下的加速度，分析加速度与质量的关系.2.实验数据的分析：按照定性分析判断结果：质量越大，加速度越小，猜想a ∝m 1,nm 1（1）设计表格，如： 次数项目123456a/m ·s -2m/kgm1/kg -1（2）成立坐标系如图4-2-3：a-m 或a-n m图4-2-3 （3）描点 （4）连线取得图线分析，分析a 与m 的关系.为了增强学生做实验的目的性，引导学生分析以下内容：那个实验需要测量的物理量有三个：物体的速度、物体所受的力、物体的质量.质量可用天平测量，本实验要解决的主要问题是如何测量加速度和如何提供与测量物体受到的力. 三、制定实验方案时的两个问题图4-2-41.如何测量（或比较）物体的加速度，你能想到哪些方式？让学生试探后回答：用如图4-2-4所示的装置：在一端有滑轮的长木板上，放一小车，通过细绳另一端的钩码拉小车.（1）让物体做初速度为零的匀加速直线运动，用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出运动的时刻，由x=21at 2公式算出. （2）让物体做初速度为零的匀加速直线运动.在运动物体后安装一条通过打点计时器的纸带，按照纸带上打出的点来测量加速度. （3）直接用加速度计测量.总结：这些方式的一路特点是直接测出了加速度的大小，咱们要探讨的是加速度与其他量之间的比例关系，若是不直接测出加速度，咱们可否找出加速度和质量之间的定量关系呢？学生试探后回答：①若是测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时刻内发生的位移x 1、x 2,位移之比就是加速度之比.2121x x a a = ②若是测出两个初速度为零的匀加速直线运动物体在相同位移内所历时刻t 1、t 2，时刻比的平方就是加速度之比的倒数.212221t t a a =2.如何提供和测量物体所受的恒力.现实中，除真空中抛出或落下的物体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎是不存在的.但是，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，实验中力F 的含义能够是物体所受的合力.那么，如何为一个运动的物体提供一个恒定的合力？如何测出那个合力呢？交流讨论：用前边测加速度的器材，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，那个合力就等于钩码的重力.通过改变钩码的个数就可以够改变物体所受的合力，通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力. 四、如何由实验结果得出结论学生分组实验结束后，利用前面的方式处置实验数据，分析得出实验结论，让小组代表发言. 教师对各小组学生的实验方案、数据处置方式、实验结论等情形进行评价，让学生明确，只要设计方案合理，切身体验探讨进程，至于可否得出正确结果并非何等重要. 六、 课堂小结本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究.按照已掌握的物理知识自行设计实验方案、探索物理规律是物理学研究的重要方式.其大体思路是：提出问题→猜想（作出假设）→进行实验（搜集数据）→数据分析→得出结论→反复验证→得出定律.七、教学跋文。
《探究加速度与力、质量的关系》 教学设计
《探究加速度与力、质量的关系》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能理解加速度与力、质量的关系。
（2）学生能够通过实验设计和数据分析，得出加速度与力成正比、与质量成反比的结论。
（3）学生学会使用控制变量法进行科学探究。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究过程，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、收集数据、分析论证的能力。
（2）让学生经历科学探究的过程，体会科学研究的方法，提高科学探究的素养。
3、情感态度与价值观目标（1）通过实验探究，培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的科学精神。
（2）激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的合作精神和创新意识。
二、教学重难点1、教学重点（1）理解加速度与力、质量的关系。
（2）掌握控制变量法在实验中的应用。
2、教学难点（1）实验方案的设计和实验数据的处理。
（2）对加速度与力、质量关系的深入理解和应用。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程1、新课导入通过播放汽车启动、飞机起飞等视频，引导学生观察物体运动状态的变化，提出问题：是什么因素决定了物体运动状态变化的快慢？从而引出加速度的概念，并进一步思考加速度与力、质量之间可能存在的关系。
2、猜想与假设组织学生分组讨论，根据生活经验和已有的知识，对加速度与力、质量的关系进行猜想。
学生可能会提出：加速度与力成正比，与质量成反比；或者加速度与力和质量的乘积成正比等假设。
3、实验设计（1）介绍实验器材：小车、砝码、托盘、打点计时器、纸带、细绳、滑轮、刻度尺、天平。
（2）引导学生设计实验方案：控制质量不变，探究加速度与力的关系。
控制力不变，探究加速度与质量的关系。
（3）强调控制变量法的应用：在探究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，通过改变托盘和砝码的质量来改变拉力；在探究加速度与质量的关系时，保持拉力不变，通过改变小车上砝码的数量来改变质量。
4、进行实验（1）学生分组进行实验，教师巡视指导，确保实验操作的正确性和安全性。
高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案
•••••••••••••••••高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案作为一位优秀的人民教师，可能需要进行教案编写工作，编写教案有利于我们弄通教材内容，进而选择科学、恰当的教学方法。
那么教案应该怎么写才合适呢？以下是小编为大家收集的高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案，希望对大家有所帮助。
（一）知识与技能1、理解物体运动状态的变化快慢，即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和质量的定量关系。
3、培养学生动手操作能力。
（二）过程与方法1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现。
2、指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论．3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律。
（三）情感、态度与价值观1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
2、使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
3、培养学生的合作意识，相互学习，交流，共同提高的学习态度．★教学重点1、怎样测量物体的加速度2、怎样提供和测量物体所受的力★教学难点指导学生选器材，设计方案，进行实验。
作出图象，得出结论★教学方法1、提出问题，导入探究原理――自主选器材，设定方案，进行操作，总结归纳――进行交流。
2、对学生操作过程细节进行指导，对学生实验过程的疑难问题进行解答。
★教学用具：多媒体、小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导轨、微机辅助实验系统一套。
★教学过程（一）引入新课教师活动：利用多媒体投影下图：定性讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同，作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。
高中物理必修一教案-4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系7-人教版
导学案第二节. 实验：用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系一. 实验目的：1.了解影响加速度的因素——力和质量.2.通过实验分别作出a-F、a-m的关系图象并得出其关系3.体会“控制变量法”对研究问题的意义.4.新课标用DIS研究a-F、a-m之间的关系二. 实验器材：DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、、天平、支架等。
三.实验装置：四实验步骤：实验1：研究小车在质量一定的情况下，加速度与受力的关系⑴DIS 连接：将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在力学轨道的高端。
调整接收器、发射器的位置，使其基本正对。
将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。
⑵进行摩擦力平衡调整。
步骤如下：a 、双击图标，打开DIS 程序，等待传感器自动连接，待变成，传感器就连接成功了。
单击“新课改实验”，双击实验条目“用DIS求加速度”，进入实验界面。
b、将小车放到斜面上，打开位移传感器发射器电源开关，点击“”，轻推小车开始运动，测量小车的加速度。
当加速度接近零时，可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡，见（图）。
c、如果加速度与 0 相差较大，则调节轨道的倾角，再次测量，直至达到要求。
d、点击退出，退出“用DIS求加速度”。
实验一（1）返回软件主界面，点击实验条目“研究加速度与力的关系”。
（2）将细绳的一段栓在小车上，另一段通过滑轮拴在钩码上。
（3）在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值(等于钩码的重力)。
（4）将小车放到轨道上，点击“开始记录”，释放小车，数据采集完，点击“停止记录”（5）点击“选择区域”，选择需要研究的一段v-t图线。
此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。
（6）保持小车质量不变，改变拉力，重做实验，可得到另几组数据，记录在表格中。
a-F图线（7）处理实验数据，画出a-F 图线，归纳得出结论。
人教版高中物理必修一4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系导学案(一)
打点计时器纸带4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系1、学会用控制变量法研究物理规律，2、学会怎样由试验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系重点：探究加速度与力、质量的关系 难点：由实验结果得出结论。
【自主学习】 一、实验目的探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成 ；当作用力一定是，加速度与质量成 。
二、实验原理1、采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变化，而研究其中 的变化的方法。
本试验有F m a 三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。
即当力不变时，加速度与 的关系；当质量不变时，加速度与 的关系。
2、要测量的物理量有：三、 实验器材打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，导线，天平， ，砝码。
四、实验步骤1、用天平测出小车和小桶的质量M 和M /，把数值记录下来。
2、按图把实验器材装好，不挂小桶。
3、平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。
4、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。
5、保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。
6、保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。
7、计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。
【合作探究】一、实验数据记录及数据处理表一：表二：画出图像：实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。
二、实验注意事项总结1．在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”。
这种研究物理问题的科学方法是A．建立理想模型的方法B．控制变量法C．等效替代法D．类比法2．在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段，小车不挂小桶时，先将木板的一端垫起一定高度。
高中物理必修一教案-4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系4-人教版
实验：探究加速度与力、质量的关系复习课教学设计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）会用图像法分析处理实验数据（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2学情分析本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。
通过复习实验——探究加速度与力和质量的关系，让学生根据已有的器材，设计实验方案，进行实验验证，重新体验探究实验过程，通过问题引领、梯度导学，教师引导学生通过讨论、交流实验要注意的问题。
3重点难点（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：探究探究加速度与力和质量之间的关系其他相关方法教学策略：通过教师的讲解和演示，让学生体体会不需要平衡摩擦力或者不需要满足m远小于M的实验方法4教学过程分组探究实验引入新课：三组同学探究小车质量M保持不变，讨论加速度a与力F的关系，另外三组同学探究力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与小车M的关系．再次体验探究过程。
师生进行【探究学习一】问题引领梯度导学1．为什么要平衡摩擦力？如何平衡摩擦力？2.如何判断已经平衡好摩擦力？整个实验过程，需要平衡几次摩擦力？3. 如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够图像将会出现什么变化？平衡摩擦力过度了呢？4.谁提供小车加速的合外力？如何确定小车合外力的值？此过程要学生明确:1．平衡摩擦力：一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．不重复平衡摩擦力：实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力．学生推导平衡摩擦力方程。
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教学案
科目：高一物理主备人: 备课日期：
课题探究加速度与力、质量
的关系
计划2课
时
上课日期
教学目标1．理解物体运动状态的变化快慢，即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和质量的定量关系．
3．培养学生动手操作能力．
教学重难点1．控制变量法的使用．
2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．3．实验数据的分析与处理．
教学流程
﹨内容﹨板书
［新课导入］
利用多媒体投影图4—2—1;
分组定性讨论
组I:物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同?关键点拨加工润色
质量之间的关系．
[新课教学］
一、加速度与力的关系
师：设计一个实验,保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理．
分组讨论
组l生1:我们是根据课本上的参考案例设计实验的(在投影仪上展示实验装置如图4-2—2)．
组1生2：我们设计实验的实验原理如下；因·为两个小车的初速度都为零,拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变,所以小车应该做匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2/2可知,加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来．
师：下面请组2的代表发言．
组2生1：我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况,根据所打的点计算小车的加速度,然后再看所受的力和加速度的关系．。