探究加速度与力和质量的关系教案
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 优秀教案
《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计核心价值：通过《实验：探究加速度与力、质量的关系》的探究过程，培养学生的实验动手操作能力、独立思考和团队协作的精神和实事求是、尊重客观规律的科学态度。
教学目标：1.掌握用控制变量法探究加速度与力、质量的定量关系；2.知道测量加速度大小的方法，掌握用图象来分析实验数据，探究物理规律的方法；3.了解气垫导轨减小摩擦的原理，了解光电门及数字计时器在实验中发挥的作用。
教学重点：如何提出合理可行的实验方案，数据的分析和处理。
教学难点：实验操作过程、实验误差分析。
教学过程：课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）一、知识回顾，引入新课牛顿第一定律：思考：物体受力不平衡时，会怎样运动呢？•1、什么是物体运动状态的改变？物体运动状态的改变就是速度（大小和方向）发生了改变，即物体具有了加速度。
•2、运动状态改变的原因是什么？力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。
•3、如何度量运动状态改变的难易程度？质量大的物体的运动状态较难改变，即物体的惯性大；质量小的物体的运动状态较易改变，即物体的惯性小；质量是物体惯性大小的度量。
那么，加速度与力、质量之间有什么样的联系呢？控制变量法：研究三个量之间的关系时，需要先控制一个量不变，研究另外两个量之间的关系。
二、实验探究思路三、加速度与力的关系生活经验：用大的力推物体，物体会获得大的加速度；而用小的力推相同的物体，物体会获得小的加速度。
猜测：加速度和力之间存在什么样的关系呢？实验探究：控制物体的质量不变，探究加速度与受力之间的定量关系。
两个问题：1.怎样测量物体的加速度？①参考前面学习过的《实验：探究小车速度随时间变化的规律》实验中就算加速度的方法；②可以使用光电门、数字计时器得到物体的瞬时速度。
2.怎样提供并测量物体所受的恒力？要求物体所受的合力恒定，且方便测量，参考前面学习过的《实验：探究小车速度随时间变化的规律》的实验装置，可用钩码拉着滑块运动，什么情况下，我们可以把钩码所受的重力直接看作滑块的合力呢？①考虑到滑块与长木板之间有摩擦力，可用重力的分力来平衡摩擦力；考虑到加速度比较大时，拉力不等于重力，可让滑块的质量远大于钩码的总质量，则加速度较小，此时认为拉力近似等于钩码的重力。
探究加速度与力、质量的关系教案
探究加速度与力、质量的关系（第一课时）教学目的：（1）通过对物理情景的思考，知道影响物体加速度的因素，通过实验探究，掌握加速度与所受合外力的定量关系。
（2）经历实验方案的设计过程，体会用控制变量研究物理问题的物理方法，提高综合运用学过的知识解决实际问题的能力。
（3)经历实验操作、数据分析、评估的过程，体会利用图像寻找物理量之间的关系的方法，增强实验评估及误差分析的意识，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。
教学重点：实验方案的设计、学生的实验过程。
教学难点：实验方案的设计与评估教学方法：情景问题引导法。
学习方法：实验探究法教学资源：PPT课件。
设计思路：，这是一个很好的能体现科学探究所有要素的教学案例，让学生体验科学探究的全过程，认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用，认识评估与误差分析在物理实验中的价值。
本设计首先通过演示实验，让学生分析现象，提出问题，然后引导学生自己设计实验方案，通过师生、生生的交流评估，优化实验方案，在学生的充分的实验活动的基础上，共享探究的成果，并对通过对实验的结果进行误差分析，对实验方案进行再次评估，提出实验条件，增强误差分析与评估的意识。
教学流程图：演示实验，提出问题设计、评估实验方案学生进行实验共享实验结果实验结果的误差分析、方案再评估。
教学课时：两节课，本设计为第一课时。
教学过程：一：研究问题的提出：实验演示：如图1，轻推小车，演示小车沿着斜面匀速下滑。
问题：小车做什么运动？如何判断？问题：小车为什么做匀速运动？老师引导：分析受力，寻找原因。
PPT板书：Mg（sinβ－μcosβ）=0 μ=tanβ师生总结：此时斜面的倾角很特殊，下滑力与摩擦力恰好平衡，如果测量到该角度，也能测量到动摩擦因数。
图1 实验演示：增加倾角，演示小车做加速运动。
问题：小车做匀加速运动？？用什么方法判断小车是做匀加速运动？问题：刚才小车做匀速运动，现在为什么小车加速了？问题：合力的表达式是多少？PPT板书：F=Mg（sinθ－μcosθ），改变θ，改变外力师生总结：通过改变倾角θ，就能够给小车，施加不同的外力。
实验探究加速度与力和质量的关系教案
实验探究加速度与力和质量的关系教案简介这个教案将帮助学生通过实验来探究加速度与力和质量的关系。
通过进行实验，学生们将能够观察到不同力和质量对加速度的影响，并深入了解它们之间的关系。
目标通过实验理解加速度、力和质量的概念。
掌握测量加速度的方法，并能解释测量结果。
探究加速度与力、质量之间的关系。
教学步骤引入概念：向学生介绍加速度、力和质量的定义和作用，并解释它们之间的关系。
实验准备：为学生准备实验所需材料，如小车、定时器、测量工具等。
实验设计：让学生分组设计实验方案，包括选择不同力和质量的组合，并确定测量加速度的方法。
实验操作：学生按照设计方案进行实验操作，记录实验数据。
数据分析：帮助学生分析实验数据，比较不同力和质量组合下的加速度变化情况。
结论总结：引导学生总结实验结果，归纳出加速度与力、质量之间的关系，并解释其原因。
拓展思考：鼓励学生思考实验中可能存在的误差和改进方法，以及实验结果在实际生活中的应用等相关问题。
课堂讨论：组织学生就实验过程和结果展开讨论，促进他们对概念的深入理解和能力的培养。
教学评价观察学生在实验操作过程中的表现和数据记录能力。
听取学生对实验结果的解释和推理能力。
指导学生撰写实验报告，包括实验设计、数据分析和结论。
参考资料提供学生参考的课堂讲义、教科书或在线资源，以加深他们对加速度、力和质量关系的理解。
通过本实验，学生将能够理解力对物体运动状态的影响以及质量对加速度的影响，并且能够建立它们之间的关系。
实验步骤准备实验所需材料，包括弹簧秤、不同质量的物体、测量尺、计时器等。
将弹簧秤固定在水平台上。
将不同质量的物体挂在弹簧秤上，记录下每个物体的质量。
将物体以水平方向推动，用计时器记录下物体通过固定距离所用的时间。
计算出每个物体的加速度。
分析并讨论实验结果，探究加速度与力和质量之间的关系。
分析并讨论实验结果，探究加速度与力和质量之间的关系。
实验探究加速度与力和质量的关系教案
以下是一个实验探究加速度与力和质量的关系的简要教案：
实验名称：探究加速度与力和质量的关系
实验目的：
1. 了解力对物体运动状态的影响；
2. 探究加速度与施加的力和物体质量之间的关系。
实验材料：
1. 平滑水平桌面
2. 小推车或滑轮组
3. 牵引绳
4. 弹簧测力计
5. 不同质量的金属块
实验步骤：
1. 在水平桌面上放置小推车或滑轮组。
2. 用牵引绳连接弹簧测力计和小推车，并确保绳子通过滑轮组。
3. 给小推车施加不同大小的拉力，记录每次施加的力值。
4. 将不同质量的金属块放在小推车上，保持拉力不变，记录金属块的质量和推车的加速度。
5. 重复实验多次，以获得可靠的数据。
实验数据处理：
1. 根据实验数据绘制力与加速度的图表，分析它们之间的关系。
2. 计算不同质量下的加速度，比较结果并总结规律。
实验注意事项：
1. 确保实验台面光滑水平，减少外界干扰。
2. 每次实验前都要校准弹簧测力计，确保准确性。
3. 实验时要小心操作，避免受伤。
思考问题：
1. 根据实验结果，你觉得加速度与施加的力和物体质量之间有何关系？
2. 实际生活中还有哪些情况符合你在本实验中得出的结论？
通过这个实验，学生可以直观地感受到力对物体运动状态的影响，理解加速度与力和质量之间的关系。
同时，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。
探究加速度与力,质量的关系教案
《探究加速度与力、质量的关系》教案教学目标：（一）知识与技能了解影响加速度大小的因素;能通过实验探究得出物体的加速度与所受的外力成正比,与物体的质量成反比。
要重视学生实验技能的提高,培养学生获取知识和设计实验的能力。
（二）探究过程与方法通过控制变量法,使学生充分体会探究问题,与小组成员合作设计实验方案,操作实验,借助多媒体辅助,利用图象法对实验数据进行处理,讨论分析与交流,最后总结出实验结论。
（三）情感态度与价值观使学生经历科学探究的过程,体会探究过程中所用的科学方法,体验成功的喜悦;激发学生的学习兴趣。
教学重点：1、使学生掌握控制变量法的使用;2、加速度与力、质量的关系的探究过程。
教学难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。
教学方法：学生分组实验讨论法合作法分析处理法导学法教学器材：教学设备:多媒体教室、课件学生分组实验器材:气垫导轨、气源、两个光电门和与之配套的数字计时器,滑块、滑片、细线、小桶、天平、砝码、细沙、弹簧秤、小车、木块、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点器、纸带、秒表、毫米刻度尺、垫木、橡皮筋等。
教学过程一、引入1、质量接近的普通轿车从0加速到100Km/h 时至少10s而F1赛车需要时间不超过 2.5s?为什么赛车的加速度比较大?2、并驾齐驱的大货车和小汽车在同样大的制动力作用下,哪种车更容易刹车?请同学们从生活经验出发提出自己的看法,并举例说明。
总结：从以上两例中我们可以得到结论：当力的大小一定时，质量越大，加速度越小。
当物体质量一定时，力越大，加速度越大。
（提出问题）物理学并不满足于这样的定性的描述，物体的加速度与它受的力、它的质量有什么定量的关系？二、正课（1）.实验方案的确定（教师活动）那么我们应采用什么方法来研究加速度的大小与物体的受力和物体的质量之间的定量关系呢？（学生活动）可以先研究加速度与物体受力的关系，再研究加速度与物体的质量的关系。
第二节 探究加速度与力、质量的关系教案
第四章运动和力的关系第二节探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.知识与技能：理解并掌握牛顿第二定律的基本内容，即加速度与力、质量之间的关系。
学会通过实验方法探究加速度、力、质量三者之间的定量关系。
能够运用控制变量法设计实验，并准确记录和分析实验数据。
2.过程与方法：通过实验操作和数据分析，培养学生的动手能力和科学探究精神。
引导学生运用逻辑推理和数学方法处理实验数据，得出科学结论。
3.情感态度与价值观：激发学生对物理学的兴趣和好奇心，培养严谨的科学态度。
培养学生团队合作和沟通交流的能力，增强团队协作精神。
二、教学重难点1.教学重点：牛顿第二定律的内容及其理解。
通过实验探究加速度与力、质量之间的关系。
2.教学难点：实验设计的合理性，确保控制变量的准确性。
数据处理和分析，正确得出加速度、力、质量之间的定量关系。
三、教学方法实验探究法：通过设计实验，让学生亲手操作，探究加速度与力、质量之间的关系。
讨论交流法：引导学生分组讨论实验设计、数据记录和分析方法，培养团队合作和沟通能力。
归纳总结法：通过实验数据和逻辑推理，归纳总结出牛顿第二定律。
四、教学用具实验器材：小车、打点计时器、纸带、刻度尺、砝码、弹簧秤、斜面等。
多媒体设备：用于展示实验步骤、数据记录表格和实验结果。
五、教学过程1.导入新课：通过回顾牛顿第一定律，引出物体运动状态改变需要力的作用，进而提出加速度与力、质量之间可能存在的关系。
2.讲授新课：介绍牛顿第二定律的基本内容，即F=ma，其中F为物体受到的合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
讲解控制变量法的原理及其在物理实验中的应用。
3.实验设计：引导学生分组讨论实验设计，确定实验步骤和注意事项。
强调控制变量法在实验中的应用，即分别探究加速度与质量、加速度与力的关系时，需要保持另一个变量不变。
4.实验操作：学生分组进行实验，记录实验数据。
教师巡回指导，确保实验操作的正确性和安全性。
5.数据分析：学生根据实验数据，运用数学方法（如比例法、图像法等）分析加速度与力、质量之间的关系。
实验探究加速度与力和质量的关系教案
实验探究加速度与力和质量的关系教案以下是一份关于探究加速度与力和质量关系的实验教案：实验目标：通过实验探究加速度与力和质量的关系，以加深学生对牛顿第二定律的理解。
实验材料：1.物体（如小车、滑轮等）2.弹簧测力计3.弹簧4.条形绳索5.轻质木块6.钢球7.轨道或斜面（可选）实验步骤：1.选定一个物体（如小车），将弹簧测力计固定在小车上。
确保测力计指针归零，并将一端的弹簧固定在固定的支架上。
2.在水平地面上推动小车，记录物体的质量（m），并测量物体的加速度（a）。
可以使用测时器或加速度传感器来测量加速度。
3.在推动小车时，记录测力计的示数（F）。
4.重复步骤2和步骤3，对不同的物体质量或施加不同的力进行实验。
变化一个变量，保持其他变量不变。
5.进行数据分析。
计算加速度（a）和测力计示数（F）之间的比值（a/F）。
比较不同物体质量或施加不同力时的比值，观察它们之间的关系。
6.根据实验结果，让学生发现加速度与力和质量的关系。
引导学生得出结论：加速度正比于施加的力，反比于物体的质量。
即，F = m * a。
扩展实验：1.在斜面或轨道上进行实验，观察对加速度的影响。
变化斜面的角度或轨道的高度，比较不同情况下的加速度变化。
2.尝试使用不同形状和质量的物体进行实验，观察对加速度的影响。
比较相同施加的力下，不同物体的加速度。
注意事项：1.确保实验操作安全。
小心操作实验设备和避免受伤。
2.准备清晰的数据记录表格，并鼓励学生进行准确的测量和记录。
3.引导学生进行讨论和分析实验结果，激发他们的思考和探究精神。
4.强调实验的重复性和观察结果的可靠性，在不同条件下进行多次实验，并比较结果。
这个实验可以通过实际操作让学生亲自体验和观察，加深对加速度、力和质量之间关系的理解，并巩固牛顿第二定律的概念。
同时，通过培养学生的实验设计和数据分析能力，提高他们的科学探究能力。
人教版必修1《探究加速度与力、质量的关系》教案及教学反思
人教版必修1《探究加速度与力、质量的关系》教案及教学反思一、教学背景本节课程是高中物理必修课程中的一部分，探究加速度与力、质量的关系。
本课程主要通过实验观察和数据分析的方式，帮助学生理解加速度、力和质量之间的关系，从而进一步巩固牛顿第二定律的概念。
二、教学目的1.学习加速度、力和质量的定义及其之间的关系。
2.通过实验演示以及数据分析，深入理解加速度、力和质量之间的联系。
3.掌握牛顿第二定律的基本概念，并能够正确应用。
三、教学内容1. 讲解加速度、力和质量的基本概念首先我们需要对加速度、力和质量的基本概念进行讲解。
加速度：物体运动状态改变的程度称为加速度，是一个向量量，单位是米每秒平方（m/s2）。
力：引起物体运动状态改变的因素称为力，是一个向量量，单位是牛（N）。
质量：标志物体惯性大小的物理量，是一个标量量，单位是千克（kg）。
2. 实验演示及数据分析运用实验演示的方式，展示加速度、力和质量之间的关系。
具体操作：1.准备一个木箱，将其放置在光滑的水平面上。
2.将不同重量的物体分别放置在木箱上，以测量相应的加速度与力。
3.记录测量数据并分析。
实验结果表明，当力相同时，质量越大物体的加速度越小；当质量相同时，受到的力越大，物体的加速度也越大。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是牛顿三大运动定律中较为重要的一条。
它说明了物体的加速度和受到的力之间的关系，可以用公式表示为：F=ma其中，F表示受到的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
四、教学方法1.讲授理论知识，巩固学生的基本概念认识。
2.实验演示，通过数据的展示帮助学生理解概念，并从直观上感受各种物理量之间的关系。
3.问答交流，让学生有机会自主思考并解决问题。
4.拓展讲解，通过教材上的拓展知识，进一步拓展学生的视野。
五、教学反思在本课程的教学过程中，我尝试了一些新的教学方法，如实验演示、问答交流等。
通过实验演示，学生们更深入地理解各个物理量之间的联系，同时也了解到实验操作的相关技巧。
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探究加速度与力和质量的关系
一、教学目标：
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）能应用计算机和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
二、教学重点、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：利用Excel处理实验数据并画出相关的图像
教学策略：通过教师的讲解和演示，让学生体验用计算机处理实验数据的方法。
三、设计思路
本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。
通过复习牛顿第一定律等已经学过的知识引出课题——探究加速度与力和质量的关系。
在教师的引导下，学生通过讨论、交流，根据已有的器材，设计实验方案，进行实验验证。
并利用Excel处理实验数据并画出相关的图像,找出各个量之间的关系。
四、教学资源
1、学生实验器材：光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码，沙和沙桶，细绳，十台装有office软件的计算机。
2、演示器材：与学生器材相同
3、有关物体运动的录像和图片
4、多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
五、教学过程
播放有关物体运动的录像和图片。
提问：
1、物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关？关系是什么？
2、刚才的回答只是定性说明了加速度与力和质量的关系，它们的关系到底是正比和反比关系还是一次函数或二次函数关系呢？本节课我们就通过实验来探究这一关系。
度与物体质量及物体受力有关，关系是：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．
景，引出课题。
新课教学
（设计实验方案）
1、根据加速度与物体质量及物体受力的关系，我们很容易猜想它们之间可能是正比或反比的关系，那么我们如何来证实自己的猜想是否正确呢？
2、那么我们应该通过实验来测定那些物理量呢？
3、我们知道质量可以用天平进行测量，力可以用弹簧秤测量，那么加速度怎么来测定呢？
4、请大家回想前面学过的与加速度有关的各种公式，看看能不能发现测定加速度办法。
5、我们可以发现前面三个公式都要涉及到速度，而要测量速度也比较困难，后面两个公式只要测定位移和时间就可以了，位移可以用直尺测量，时间可以用秒表或打点计时器测量，我们先看公式
，请问这个公式在什么时候成立呢？当满足什么条件时，加速度和位移成正比关系？
6、而利用公式我们可以来判断一个物体是不是做的匀加速运动，判断的条件是什么？
7、现在我们还不清楚物体在力的作用下到底做什讨论、回答：
1、可以通过实验来验证。
2、加速度，质量和力三个量。
3、用打点计时器进行测定加速度。
4、与加速度有关的公式有：
5、是初速度为零的匀加速运动的位
移公式。
当运动时间相同时,两个物体的位移和加
速度成正比。
引导学生进行猜想影响加速度的因素，
确定需要研究的物理量，将问题量化。
根据已经学过的知识来确定实验原理，
可以使学生体会如何将所学的知识指导实
践，加深对知识的理解。
么样的运动，所以我们选用来测定
加速度应该更为科学，那么以前我们在实验中用打
点计时器测定加速度时用的公式是什么呢？
8、请大家设计一个用打点计时器探究加速度与力
和质量的关系的实验原理图。
7、该实验装置中，水平方向是不是只受到钩码的
拉力作用？还有没有其他力？这个力对实验有没
有影响？如何消除这一影响呢？
8、我们可以利用斜面，让重力的下滑分力来抵消
摩擦力的影响。
这样物体的加速度就完全由拉力来
产生了。
9、那么怎样才能确定重力的下滑分力已经把摩擦
力的影响抵消了呢？
6、△S是常数，则物体就做匀加速运动。
7、还受到摩擦力的作用，对实验有影响。
9、当小车在斜面上能够匀速下滑时就说明已经抵
消了。
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。
（设计实验步骤）
1、我们现在要研究加速度与力和质量三者的关系，如何进行研究比较好？为什么？
2、这种方法在科学研究中称为控制变量法，所以我们可以先保持小车质量不变研究加速度跟力的关系，再保持力不变研究加速度跟小车质量的关系，请大家按照这个思路设计实验步骤和实验数据记录表。
学生讨论，回答：
分别研究比较好，同时改变的话，无法确定
加速度的改变是由哪个量变化引起的。
1、研究加速度跟力的关系
实验步骤：（学生设计）
（1）摆放好实验装置，调整倒小车能在斜面上匀
速下滑。
用弹簧秤测出沙桶重力F计入表格，将
车拉到打点计时器附近。
在老师的指导下，学生通过讨论，确定实
验的研究方法——控制变量法。
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，制作记录实验数据
的表格，和数据处理的方法。
培养他们的实
验能力，为以后进行实验探究打下基础。