4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 教学设计 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

实验：探究加速度与力、质量的关系 一、教学目标 1.物理观念 （1）明确实验的操作步骤和各种注意事项，理解实验数据的各种处理方法 （2）经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程，设计出方便的表格。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：如何提出实验方案并使实验方案合理可行。 教学难点：实验数据的分析与处理。 三、教学分析 学生们在前面已经学习了力、物体的运动描述、以及牛顿第一定律。对力与运动的关系有了简单的认识。也对测量物体运动的加速度方法和实际操作都比较熟悉。在本节教学中，我们将教材中一节课的内容分解为两节课进行教学：第一小节是探究加速度与力、质量关系的实验方案的确定；第二节是在实验室中根据学校实际所有器材进行实验探究加速度与力、质量关系的研究，力图在本节课让学生体会探究过程，并且在探究中找到加速度与力、质量的关系。 四、教学过程 引入新课 通过分析赛车的性能与启动快慢的关系定性得到力越大启动快,质量小启动快。再用一个自己录的演示实验真切体验出此关系。加速度和质量、力之间到底有怎样的关系,我们需要通过实验进行研究,这节课我们将给出研究方法。 实验设计过程展示 实验:探究加速度与力、质量的关系 本节课分三步进行:1.先分析如何测量这些物理量,2然后学习如何分析数据找到物理量之间的关系,3.最后设计实验方案,进行实验。 一、【板书】测量m、a、F 1.测量m天平 2.测量a 分析测量加速度的四种方法: 【课件】展示打点计时器的图片+纸带 【课件】展示一条理想纸带 【课件】展示实际纸带 (3)比较法 【图片展示传感器】 (4)加速度传感器 3.力的测量: 【学生活动】2人为一小组,用手给滑块拉力使之加速运动,用弹簧秤测出力的大小 学生分析给物体提供恒力的方法。 【学生展示】 1)斜面,重力的分力 2)小车上绑一细线,过滑轮悬挂一钩码,用钩码的重力来提供小车的拉力) 3)利用滑动摩擦力提供 操作过程展示及实验数据处理 三、设计实验方案,进行实验 (控制变量法) 【课件】1.m不变,研究a与F的关系 2.F不变,研究a与m的关系。 我们先来研究质量不变时加速度与力的关系 请各小组加速度和提供力的方法中进行选择,组合一种实验方案。 【学生活动】介绍实验方案与理论分析的区别。 【介绍气垫导轨】气垫减小了运动的阻力。 【教师演示】将加速度传感器与滑块放到导轨上,通过细线连接一小桶。小桶质量为4.2g,释放滑块,传感器示数稳定后读数。 【学生活动】进行五次实验,记下每次小桶加螺丝的质量,以及屏幕上的电压值,根据数据思考加速度与力的关系。 利用图像来处理数据,得到结果:【板书】m不变时,a∝F 物体受力不变,研究加速度与质量的关系,只要改变物体质量就可以了,给出学生数据进行分析。 得:F不变时:a∝1/m 作业:请各小组继续对选择的方案进行实验操作及细节的分析,写出实验方案设计报告。 学科网（北京）股份有限公司 $$