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《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计

2015-03-14 20:51阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2577321081

《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计
一、教学目标
　　（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，与质量也有关。
2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。
3．作出、图象。
　　（二）、过程与方法
　　1．指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。
　　2．引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。
　　3．对实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。
　　（三）、情感态度与价值观
　　1．通过实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。
　　2．通过探究激发学生的求知欲和创新精神。
　　3．培养与人合作的团队精神。
二、教学重点
1．掌握探究性实验的探究过程，确定探究加速度与力的关系、加速度与质量的关系两个课题及探究的方式。
　　
2．如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。
　　3．实验数据的分析和处理。
三、教学难点
　　1．在老师引导下提出切实可行的实验方案。
　　2．实验的操作过程。
四、教学用具
小车（20辆，每辆车贴上质量为200g，贴上“参照车”与“实验车”字样），一端带有滑轮的长木板（20个），一次性小塑料口杯及棉线套（20个，质量可忽略），50g规格钩码10盒（每盒10个），托盘天平砝码20盒，刻度尺（米尺），线绳若干，铁文件夹10个，计算器。
五、教学方法及流程
1、教法：学生自主学习、实验探究，讨论、交流学习成果；教师积极引导和评价，过程中体现师生互动：控制变量分析、逻辑推理、归纳总结得出结论。
2、教学流程
《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计

3、教学手段：实验探究和多媒体课件ppt
六、教学过程
（一）、复习引入
知识回顾：
1、牛顿第一定律描述了力和运动的关系，力和运动是什么关系呢？
2、牛顿第一定律又可称为惯性定律，惯性的大小如何衡量？
3、我们说力是使物体运动状态发生改变是的原因，运动状态是否改变可通过什么反应？
过渡：速度的改变可以用加速度来衡量，因此我们又说力是产生加速度的原因。那么加速度和力之间到底是怎样的关系？本节课我们共同研究物体运动的加速度大小跟什么有关。（二）、进行新课
问题1：请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？（注意：学生可能猜出质量和力以外的因素。）
观看视频：摩托车，汽车，飞机比启动快慢。学生观察后总结。
结论：加速度和力、质量有关。
问题2：请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么关系？
　　重播视频后对比分析：摩托车先冲出，然后小轿车，最后飞机，说明质量大加速度小；力大加速度大。
　　问题3：能否从理论上验证力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小是合理的？
　　力是改变运动状态的原因，力大运动状态容易改变，而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的，因此力大，加速度大；质量是惯性大小的量度，质量大，惯性大，运动状态难改变，即加速度小。
　　问题4：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法？
　　学生回答：用控制变量法并具体说明。
①保持质量一定，研究加速度与力的关系；
②保持力一定，研究加速度与质量的关系。
1、实验探究：加速度与力、质量的关系。
探究一、保持质量一定，研究加速度与力的关系；
提出问题：如何比较两物体的加速度？
学生经过阅读课本得出结论：实验可不测加速度的具体数值，只需求出它们的比值即可。根据，加速度的比等于相同时间内位移的比，即只要测出两种情况下位移的比，，对于本实验来说，需作出图象和图象。
引导学生设计实验，实验原理如图所示（投影）：
《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计

提出问题：在小车运动过程中不可避免地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？
启发引导学生得出：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。
探究二、保持力一定，研究加速度与质量的关系。
2、学生实验
提供：小车（20辆，每辆车贴上质量为200g，贴上“参照车”与“实验车”字样），一端带有滑轮的长木板（20个），一次性小塑料口杯及棉线套（20个，质量可忽略），50g规格钩码10盒（每盒10个），托盘天平砝码20盒，刻度尺（米尺），线绳若干，铁文件夹10个，计算器。
五组进行探究一，另外五组进行探究二。
　　为了节省时间，将学生分成10个小组，教师给学生做一下分工，1-5组探究加速度与力的关系；6-10组探究加速度与质量的关系，要填写好表格。
　　探究一：表一（两车质量均为200g+100g）

 参照车
 实验车
组别
 绳上挂的钩码/g
（代表力F1）
 位移x1/cm
 绳上挂的钩码/g（代表力F2）
 位移x2/cm
1
 20
30
2
 20
40
3
 20
50
4
 20
60
5
 20
70
表二（两车质量均为200g+100g）
组别

1
 1．5
2
 2．0
3
 2．5
4
 3．0
5
 3．5
探究二、表一（两车绳上挂的钩码均为40g）

 参照车
 实验车
组别
 车和车上砝码总质量/g（代表质量m1）
 位移x1/cm
 车和车上砝码总质量/g（代表质量m2）
 位移x2/cm
1
 300
200
2
 300
400
3
 300
500
4
 300
600
5
 300
700
表二（两车绳上挂的钩码均为40g）
组别

1
 2/3=0．67
2
 4/3=1．33
3
 5/3=1．67
4
 6/3=2．00
5
 7/3=2．33
　　友情提示：
（1)．平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的绳子解下，车后拖的绳子也不用解下，放在车上即可。
　　(2)．注意铁夹子的位置。
　　(3)．注意实验中同学之间互相配合，如谁扶住板，谁控制铁夹开启、闭合，谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器，谁负责测量记录等。
　　3、分析实验数据并得出结论
让学生分析表二和表四，把表中数据画在下图中（投影）
《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计
得出结论。
　在两车质量一样的情况下，实验车受的力是参照车的多少倍，加速度就是参照车的多少倍，说明加速度与力成正比；在两车受力一样的情况下，实验车总质量是参照车的几倍，加速度就是参照车的几分之一，说明加速度与质量成反比。
　　（三）、课堂小结
　　1．爱因斯坦有一句名言：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，因此猜想出加速度与质量、力的关系比实验验证重要，提出实验方案比实验操作重要，通过本节课，大家要好好体会。
2．体会合作的含义，现代科研是需要团队精神的。
3．加速度和力成正比，和质量成反比。
　　（四）、作业
　　1．思考题：除了摩擦力以外，你觉得引起误差的主要原因还有什么？为克服这一问题，请设计出改进的实验方案。
2．思考题：大家参考课本设计一个探究加速度与力、质量关系的实验，条件是没有滑轮系统。
七、教学反思

本节课从学生的已有认知出发，运用实验探究式教学法，通过实验探索、数据分析展开对导体影响因素的探讨,得到了影响物体加速度的因素和具体关系，注重学生经历探究的过程，注重对物理科学思维方法的渗透。所以，在教学过程中倡导学生学习的自主性、探究性、合作性，让学生体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，并在探究过程中培养了学生的能力，实现学习方式的转变，使学生逐步养成敢于质疑、善于交流、乐于合作、勇于实践的科学态度。

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