4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 说课课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版 必修1 第四章 第2节 探究加速度与力、质量的关系 一.教学内容分析 三.教学目标设计 四.教学方法设计 五.教学过程设计 二.学生情况分析 六.教学反思评价 说课流程 一、教学内容分析 牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律，它是动力学的核心规律，也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、受力的关系，理解牛顿第二定律。” 本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程。 课程标准的要求及教材分析 二、学生情况分析 学生接触的实验不多，还不能完整、自主地设计实验。利用图像法处理实验数据，以前用得不多，还不是很熟练。本实验对学生的归纳整理能力和综合运用知识得到结论的能力要求高。 已有知识经验 已知加速度、位移概念，初步掌握物体运动规律；会使用打点计时器测加速度；会对物体进行正确的受力分析；已知牛顿第一定律内容；在之前做过“打点计时器的使用”“匀变速直线运动的探究”等实验，有一定的实验能力，已用过控制变量法研究物理问题 实验困难 教学重难点 重点：实验原理设计及怎样提供物体所受合力 难点：简化实验数据处理方法及作图得结论能力 三、教学目标设计 知识与技能 1．理解物体的加速度大小与力和质量有关 2．设计实验探究加速度与力、质量定量关系 过程与方法 情感态度与价值观 1．引导学生提出猜想并会用控制变量法研究加速度与力、质量的定量关系。 2．指导学生通过自主学习和小组合作学习，设计实验方案。 1．通过问题教学，培养学生的问题意识和问题能力。 2．通过合作学习，培养学生的合作与交流能力 四、教学方法设计 探究过程 教学方法 引入课题 提出问题 情景教学法、对比实验 引发猜想 提出假设 自主学习法、讨论法 设计方案 选择仪器 合作探究法、讲授法 进行实验 采集数据 边教边实验、分组实验 分析数据 得出结论 比较法、数学推理法、归纳法 牛顿第一定律的含义是什么？ 1.明确指出了力和运动的关系： 力是改变物体运动状态的原因。 运动状态变化 速度变化 加速度 力 迫使 表现为 产生 产生 2.提出了惯性的概念： 一切物体都具有惯性。 力是使物体产生加速度的原因 温故知新 五、教学过程设计 定性分析 M 对同一物体 力越大 力越小 加速度越大 加速度越小 施加同样的力 质量越大 质量越小 加速度越小 加速度越大 F 五、教学过程设计 1、对比实验导入探究 五、教学过程设计 课本原实验 学案创新实验 图1 思考与讨论：对比两实验的实物图，你能设计一个实验方案来完成今天的探究吗？ 图2 五、教学过程设计 2. 学生独立设计探究方案 （1）以问题设置为引导，让学生在问题情境中去思考 1.用什么办法提供物体所受合外力，如何测量合外力？ 2.测量加速度需要测什么物理量，用什么实验器材测量？ （2）分组讨论实验方案 六人一组，老师指导,每组派代表汇报实验方案。老师进行点评 。注意：对学生提出的思路都以指导、鼓励为主。从对比实验中，引导学生采用学案上一种误差更小，操作过程更简单的方案来完成我们探究任务。 【实验改进方案】 缺点列举法 改进内容 传统方案 改进方案 优点 获取合力方法 平衡摩擦力，用重物的重力近似代替绳子拉力 重力差准确测量合外力 省去平衡摩擦环节，并消除系统误差 测加速度方法 处理纸带，逐差法求解 每条纸带都取相同时间，用位移表示加速度 体验用学过的方法处理新问题的技巧，且简化计算，节省时间 五、教学过程设计 探究加速度与力和质量的关系 探究的器材 实验器材：铁架台、定滑轮、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺 五、教学过程设计 打点计时器 钩码 滑轮 铁架台 一、探究加速度与力的关系 引领思考： 1、如何保证研究对象质量不变？ 以滑轮两边的钩码都作为研究对象 2、如何改变合外力？ 令左右两边的钩码数不同，用重力差表示合力，每次都将一边的钩码挂到另一边，即可改变合力大小 3、简化测加速度的方法有哪些？（适当提示） 打出的每条纸带都取中间的连续六段位移研究，则加速度可用位移差表示 探究方法：控制变量法 五、教学过程设计 实验步骤总结 1、按图组装好实验仪器，摁住细绳，钩码下方连接好纸带，记录合力 2、先打开打点计时器，后松开手，开始实验 3、关闭打点计时器，得到纸带，处理纸带得到加速度填入表格 4、取下左侧一个钩码挂到右侧，改变合力，重新实验 5、整理数据处理，作出a-F图像 五、教学过程设计 大胆设计，提问： 改变质量时，如何保证合外力不变？ 提示：合力来源是左右钩码重力差值 使滑轮两边钩码数的差值为一定值，即：每次实验都同时往两边各加一个钩码 二、探究加速度与质量的关系 探究方法：控制变量法 五、教学过程设计 实验步骤总结 1、将滑轮两侧各挂上钩码，左侧钩码下方连接穿过打点计时器的纸带。记录钩码数 2、先打开打点计时器，后松手，开始实验 3、关闭打点计时器，得到纸带。 4、左右两边再同时挂一个钩码，重复实验 五、教学过程设计 探 究的注意事项 1、保证实验要先接通电源，后释放钩码 2、实验时要保证纸带及细线竖直，减少摩擦 3、确保每次处理的纸带都是取的中间连续六段位移差 五、教学过程设计 分组进行实验探究——（视频） 五、教学过程设计 表格设计 1、探究加速度与合力的关系（M不变） 2、探究加速度与质量的关系（F不变） 五、教学过程设计 次数 1 2 3 4 5 6 位移差 合力 次数 1 2 3 4 5 6 位移差 总质量 寻找a与F的关系 △X与F的关系 寻找a与M的关系 △X与F的关系 方法一：计算法 方法二：图像法 准确但比较麻烦 简便直观，可以减少偶然误差 数据处理 五、教学过程设计 学生作图展示 五、教学过程设计 归纳总结，得出结论 加速度与力成正比，与质量成反比 图象法处理数据 做△x-m图 为曲线 做△x-1/m图 若为曲线 若为直线，则a与1/m成正比 …… …… 做△x-1/m2图 …… 为什么不做△x-m2图? 五、教学过程设计 五、教学过程设计 板书总结 回顾重点 第2节 探究加速度与力、质量关系 一.复习巩固 牛顿第一定律 （1）内容 （2）惯性理解 三.方法总结 1.科学探究一般程序 2.实验探究方法 3.数学推理方法 二、探究实验 1、实验原理 2、实验方法 3、实验步骤 4、注意事项 2.以实验创新为亮点 改进教材的实验方案 研制新型的实验仪器 采用新颖的处理方法 3.努力方向 开发、整合与利用多种课程资源 关注课堂的动态生成 六.教学反思评价 1.以目标为导向、以实验为基础，以问题为主线 C p A B 谢谢指导！ $$