4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系( 第1课时) 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

疏勒县实验学校高一年级物理教案 课题 4。2实验：探究加速度与力，质量的关系（第1课时） 课型 实验课 授课教师 核 心 素 养 目 标 物理观念： 理解实验思路的合理性，以及用图象处理实验数据的有效性。 科学思维： 经历实验的操作和测量过程，以及通过图象处理实验数据的过程，体验如何平衡摩擦阻力、减少系统误差的操作方法。 科学探究： 体通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。 科学态度与责任： 通过探究激发学生的求知欲和创新精神 教 学 重 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 教 学 难 点 实验数据的分析与处理 教 学 方 法 实验法，分组讨论法， 学 习 方 法 分组讨论法 教 学 工 具 课件 教 学 过 程 2023—2024学年第一学期 第14周 第1课时 主备人小木 教 学 内 容 师生互动及互动意图 二次备课 （手写） （一）导入新课（ 3—5 分钟） 牛顿第一定律告诉我们物体在不受力的情况下保持的运动状态是静止或匀速运动。那么，同学们考虑过没有物体在受到力的情况下的运动状态是怎样的呢？这节课我们就来研究这个问题。 思考的问题： 1、物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什么？ 2、对于任何物体，在它们受到相同作用力时，决定它们状态变化难易程度的唯一性因素是什么？ 师：既然研究加速度与力，质量的关系，定形提出以下猜测，他们之间有什么关系？ 生：分组思考 互动意图：提出控制变量实验思想。 （二）讲授新课（ 15—20 分钟） 提出问题： 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的关系？ 猜想与假设： m 一定时，F 大，a大 a与F成正比 F 一定时，m 大，a小a 与m成反比 实验探究 a、F、m的关系 问题1怎样测量（或比较）物体的加速度？ 方法一：如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，则可利用刻度尺测量位移和秒表测量时间，然后由公式 a=（2x）/t2可算出 方法二：利用打点计时器进行实验，根据纸带上打出的点可测量加速度 方法三：利用比值法。由于a=（2x）/t2测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1，x2，位移之比就是加速度之比 问题2： 如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 方法一：粗糙斜面上，用悬吊重物的方法为小车提供拉力， 通过改变增减重物的质量就可改变小车受到的拉力 一端垫高，用重力的分力G1将摩擦力f 平衡抵消掉 问题3：如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 方法二：光滑水平面上利用重物下落拉动小车运动，通过增减重物重量就可以改变小车所受的合力。 注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。 实验方案 小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。 师： 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的关系？ 生： 猜想与假设 互动意图：提出控制变量实验思想。 师：定量关系怎么样呢？怎么测量哪些物理量？ 生：分组讨论，代表起来回答问题 互动意图：讨论思考试着回答解决问题 师： 如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 生：思考，分组思考回答问题？ 互动意图：引起学生思考。 （三