4.2 加速度与力、质量之间的关系 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

4.2 加速度与力、质量之间的关系 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

一、教材定位与学情分析 

本节位于必修第一册第四章第二节，承接“运动快慢的描述——速度”与“速度变化的快慢——加速度”，为后续“牛顿第二定律的应用”“超重与失重”奠基。学生已能用图像求加速度，会用天平测质量，但对“力”仅停留在推拉体验，尚未量化。生活经验中，学生知道“猛推箱子加速快”，却易混淆“力大→速度大”与“力大→加速度大”。因此，本节课需用可感知的实验与数据，让学生亲手建立、的定量关系，并体会“控制变量”这一科学思维。

二、核心素养目标 

1.物理观念： 形成“加速度由力与质量共同决定”的因果观，能用解释简单现象。 

2.科学思维： 经历“提出问题→猜想→设计方案→获取数据→数学归纳→模型建构”的完整流程，领悟控制变量法与图像法的逻辑力量。 

3.探究实践： 能正确使用打点计时器、天平、钩码组，独立完成实验操作；能利用图像斜率求加速度，用Excel或手工作、图像，并基于图像导出规律。 

4.态度责任： 在小组合作中主动承担器材管理、数据记录、结果检验等角色，如实记录异常点，敢于对“漂亮数据”提出质疑，树立“证据说话”的科学态度。

三、教学重难点 

重点： 通过实验定量得出、，并合成为。 

难点： 理解“质量是惯性大小的量度”，并能用惯性解释为何越大越小。

四、教学准备（教师） 

1.分组器材： 打点计时器(含复写纸)、低压电源、纸带、小车(质量200 g可加减配重片)、细绳、滑轮、钩码组(10 g×10、20 g×5)、天平(0.1 g精度)、刻度尺、剪刀。 

2.数据记录表（A4打印，每组3份）。 

3.坐标纸（已标好横纵刻度）、胶水。 

4.黑板提前画好“实验方案对比区”“误差分析区”。

五、教学过程（40分钟，精确到分钟）

【0′00″—2′00″】情境引入 

教师： 双手各拿一辆小车(空车与加重车)，在桌面同时用相同橡皮筋弹射，让学生观察哪辆小车“速度变化慢”。 

学生： 直观发现加重车启动慢。 

教师追问： 速度变化慢等同于加速度小，那么加速度大小与什么有关？ 

学生脱口而出： 与车重(质量)有关，与推力(力)有关。 

教师板书问题： 加速度与力、质量究竟有何定量关系？

【2′00″—5′00″】猜想与假设 

教师： 请用一句话表述你的猜想，并说明生活依据。 

学生A： 力越大加速度越大，因为踢足球用力越大球飞得越快。 

学生B： 质量越大加速度越小，因为推箱子装书越多越难推动。 

教师归纳： 全班形成两条定性猜想——①；②。 

教师追问： 定性之后如何定量？需要测哪些量？ 

学生： 测、测、测。

【5′00″—8′00″】方案设计（控制变量） 

教师： 若同时改变与，得到的数据无法归因，怎么办？ 

学生： 控制一个量不变，改另一个。 

教师板书：  

方案1： 保持不变，改，看如何变； 

方案2： 保持不变，改，看如何变。 

教师追问： 如何提供且量化？如何测？ 

学生： 用钩码重力当拉力，用打点计时器测。 

教师提示： 钩码重力是否就等于小车所受拉力？ 

学生沉思。 

教师演示： 用弹簧测力计一端挂钩码，另一端拉小车，发现读数略小于，因钩码也在加速。 

教师引导： 当钩码质量远小于小车质量时，可近似认为拉力。 

全班达成共识： 钩码总质量不超过小车质量的。

【8′00″—10′00″】分组与角色分工 

每组4人： 操作员(小车、钩码)、计时员(打点、剪纸带)、测量员(刻度尺、天平)、记录员(表格、坐标纸)。教师发放器材清单，强调安全：钩码落地放软垫，小车末端加缓冲木块。