第一篇:《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
四川省南江縣第二中學(xué)
劉新明
【學(xué)生分析】: 已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度等物理概念
能正確的受力分析
對傳感器這種測量加速度的工具已有一定的了解
已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能
對物理實(shí)驗(yàn)的研究方法已有一定的了解
【教學(xué)目標(biāo)】:
知識與技能:
1.通過實(shí)驗(yàn),探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。
2.理解對質(zhì)量相同的物體來說,物體的加速度跟作用在它上面的力成正比;在相同力的作用下,加速度跟受力物體的質(zhì)量成反比。
3.學(xué)習(xí)使用傳感器
過程與方法:
體會探究過程中所用的科學(xué)方法。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識,自主探究,敢于提出與別人不同的見解,勇于改正錯誤。從學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)探索真理的自信心和成就感。
【教學(xué)器材】: 位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、軌道、小車、鉤碼、砝碼、細(xì)線等
【教學(xué)方法】: 問題討論法 合作探究
【教學(xué)過程】:
一、創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
從殲 15 戰(zhàn)斗機(jī)開始介紹,戰(zhàn)斗機(jī)要在百米內(nèi)由靜止加速到達(dá)起飛的速度,根據(jù)我們之前學(xué)過的運(yùn)動學(xué)公式,a 要足夠大!
二、猜想假設(shè)
戰(zhàn)斗機(jī)靠什么提供這么大的加速度呢?
1.發(fā)動機(jī)。加速度與力一定有關(guān)系,而且動力越大,加速度越大。
2.飛機(jī)一般都設(shè)計(jì)成流線型,目的就是為了減小阻力。加速度與合外力有關(guān)系。
3.加速度還與質(zhì)量有關(guān)。
三、實(shí)驗(yàn)方法
要研究 a、F、m這三個(gè)變量之間的關(guān)系,我們要采用什么方法?(控制變量)
從中找出 a與 F、a與 m的關(guān)系。
四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
為了簡化研究的問題,我們需要建立物理模型。我們把研究對象確定為軌道上的小車。如何有效地測量呢?下面,請同學(xué)們利用桌上所提供的實(shí)驗(yàn)器材,先試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟,來有效地測量 a,m,f 這三個(gè)物理量。在設(shè)計(jì)的過程中,如果有什么困難,一會兒提出來我們共同想辦法解決。
學(xué)生設(shè)計(jì)思考一到兩分鐘后…… 現(xiàn)在我們要運(yùn)用集體的智慧,齊心協(xié)力共同來解決這些問題。首先來提出你們的問題。
A 組舉手:我們用彈簧秤拉小車,不好讀數(shù)
師:你們組用彈簧秤拉小車是為了測量小車的拉力嗎?
A 組:小車在加速運(yùn)動,看不清楚讀數(shù),而且也不能保證小車是做勻加速。
B 組舉手:我們是用鉤碼來拉小車。
師:這個(gè)辦法非常巧妙。通過鉤碼繞過定滑輪來拉動小車,讓鉤碼的重力來給小車提供穩(wěn)定的拉力,使小車在軌道上做勻加速運(yùn)動。
C 組:沒有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測不了加速度。
師:為了減小計(jì)算量,我們選用位移傳感器。
教師介紹位移傳感器的使用方法。
五、實(shí)驗(yàn)操作
六、匯報(bào)小結(jié)
大家的實(shí)驗(yàn)都結(jié)束了,請同學(xué)分析一下。
問 1 :為什么要選擇數(shù)據(jù)?
問 2 :分析一下你們組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
生:從表格里我們發(fā)現(xiàn)加速度隨力的增大而減小。
師:那么怎樣才能更直觀地看出他們的定量的規(guī)律呢?
生:擬合圖像。
師:圖像的橫縱坐標(biāo)表示什么含義,圖像可以說明加速度與合外力之間是什么關(guān)系?
生:正比。
師:正比關(guān)系的圖像應(yīng)該要嚴(yán)格過原點(diǎn)才對。有其他小組做出和這不一樣的圖像嗎?有沒有過原點(diǎn)的圖像?
老師把課前做好的過原點(diǎn)的圖像投影到屏幕上,請同學(xué)們比較,并且分析圖像會不會過原點(diǎn),那么不過原點(diǎn)的原因又是什么。
學(xué)生經(jīng)過思考,發(fā)現(xiàn):
1.根據(jù)前面學(xué)過的牛頓第一定律,圖像應(yīng)該要過原點(diǎn)
2.不過原點(diǎn)是因?yàn)橛心Σ?/p>
3.共同想辦法解決摩擦力的問題。
七、繼續(xù)第二部分實(shí)驗(yàn)操作
F 一定,研究 a 與 m 的關(guān)系。
八、匯報(bào)分析,小結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
九、教師小結(jié)
我們今天不僅通過實(shí)驗(yàn),研究得到了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,同時(shí)還學(xué)習(xí)使用了傳感器。傳感器減少了我們實(shí)驗(yàn)過程的計(jì)算量,從而大大節(jié)約了我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,提高了我們學(xué)習(xí)的效率。
第二篇:《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一位優(yōu)秀的人民教師,總不可避免地需要編寫教學(xué)設(shè)計(jì),教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程,它遵循學(xué)習(xí)效果最優(yōu)的原則嗎,是課件開發(fā)質(zhì)量高低的關(guān)鍵所在。怎樣寫教學(xué)設(shè)計(jì)才更能起到其作用呢?下面是小編精心整理的《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì),歡迎閱讀與收藏。
一、指導(dǎo)思想
本節(jié)課的學(xué)習(xí),依據(jù)人教版高中物理必修一課本實(shí)驗(yàn)二,建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論、多元智力理論和后現(xiàn)代主義。根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū),設(shè)計(jì)活動,通過“科學(xué)探究→收集數(shù)據(jù)→分析處理數(shù)據(jù)→建構(gòu)概念”的教學(xué)流程,學(xué)生動手操作測量利用小車與加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,充分發(fā)揮學(xué)生主動探究的積極性,引導(dǎo)學(xué)生在合作探究、小組討論的過程中,總結(jié)得到加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
二、教學(xué)背景分析
1、本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是建立在質(zhì)量、力,加速度的概念基礎(chǔ)之上,通過實(shí)驗(yàn)探究收集數(shù)據(jù)、交流討論,建立概念的教學(xué),是對簡單機(jī)械的拓展和深化,進(jìn)一步認(rèn)識三者之間的關(guān)系,是學(xué)生探究能力提升的過程之一。
2、高一學(xué)生現(xiàn)階段能力發(fā)展水平不平衡,形象思維能力較強(qiáng),邏輯思維能力發(fā)展水平不高,但具有一定的物理實(shí)驗(yàn)的基本技能和基本方法,已初步具備收集、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力。學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道牛頓第二定律,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)可以加深學(xué)生對牛頓第二定律的理解。
3.教學(xué)方式
通過探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,速度是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量,加速度是描述速度變化快慢的物理量。因此也可以說,加速度是描述物體運(yùn)動狀態(tài)變化快慢的物理量。由前面的學(xué)習(xí)我們知道,力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,質(zhì)量大的物體運(yùn)動狀態(tài)不容易改變。這說明,加速度與力、質(zhì)量之間必然存在一定的關(guān)系。
4.教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課件,小車一端帶滑輪長木板、帶小鉤或小盤的細(xì)線兩條;鉤碼(規(guī)格:10g20g,用作牽引小車的力);砝碼(規(guī)格:50g100g200g,用來改變小車的質(zhì)量);刻度尺、計(jì)算器,鉛筆;文件夾;粗線繩(用來牽引小車).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、氣墊導(dǎo)軌.三、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性。
(2)理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性,以及用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。
(3)體驗(yàn)如何平衡摩擦阻力、減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的操作方法。
(4)體會整個(gè)探究過程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1.控制變量法的使用。
2.如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1.如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。
2.過程與方法
(1)指導(dǎo)學(xué)生半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系,知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn).(2)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),自己根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(3)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問題.3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)在實(shí)驗(yàn)探究活動中,有樂于探索、合作交流的情感。
(2)在探究活動過程中,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。
四、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)實(shí)驗(yàn)分別從“加速度與力的關(guān)系”和“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”兩方面進(jìn)行研究。
(一)實(shí)驗(yàn)思路:
將小車置于水平木板上,通過滑輪與槽碼相連。小車可以在槽碼的牽引下運(yùn)動。
加速度與力的關(guān)系:保持小車質(zhì)量不變,通過改變槽可證明這兩個(gè)力只是近碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認(rèn)為與似相等,條件是槽碼的質(zhì)槽碼所受的重力相等。測得不同拉力下小車運(yùn)動的加速度,量要比小車的質(zhì)量小很多。分析加速度與拉力的變化情況,找出二者之間的定量關(guān)系。
加速度與質(zhì)量的關(guān)系:保持小車所受的拉力不變,通過在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量。測得不同質(zhì)量的小車在這個(gè)拉力下運(yùn)動的加速度,分析加速度與質(zhì)量的變化情況,找出二者之間的定量關(guān)系。
(二)物理量的測量
本實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量有三個(gè):物體的質(zhì)量、物體所受的作用力和物體運(yùn)動的加速度。
質(zhì)量的測量:可以用天平測量質(zhì)量。為了改變小車的質(zhì)量,可以在小車中增減砝碼的數(shù)量。
加速度的測量:方法1小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,則測量小車加速度最直接的辦法就是用刻度尺測量小車移動的位移x,并用秒表測量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t,然后由a=2x/t2
計(jì)算出加速度a。
方法2將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上,根據(jù)紙帶上 打出的點(diǎn)來測量加速度(參考第一章的'實(shí)驗(yàn)方法)。
方法3 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中也可以不測量加速度的具體數(shù) 值。這是因?yàn)槲覀兲骄康氖羌铀俣扰c其他物理量之間的比 例關(guān)系,因此測量不同情況下物體加速度的比值即可。
如果能做到讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動的物體的運(yùn)動時(shí)間t相等,那么由(1)式可知,它們的位移之比就等于加速度之比,即
x1/x2=a1/a2
這樣,測量加速度就轉(zhuǎn)換成測量位移了。
力的測量現(xiàn)實(shí)中,僅受一個(gè)力作用的物體幾乎不存在。然而,一個(gè)單獨(dú)的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此,實(shí)驗(yàn)中作用力F的含義可以是物體所受的合力。
如何為運(yùn)動的物體提供一個(gè)恒定的合力,如何測出這個(gè)合力是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵,有很多可行的方法。下面參考案 例中的方法可供選用,也可以設(shè)計(jì)其他方法。
(三)實(shí)驗(yàn)過程
1,用天平測出小車的質(zhì)量,用天平測出小桶及沙子的總質(zhì)量。
2,按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材。
3,平衡摩擦力。在長木板沒有定滑輪的一端墊小木塊,使之形成傾角較小的斜面,使滑動摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡。輕推小車使小車近似做勻速直線運(yùn)動。
4,掛上沙桶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,放開小車,在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。通過紙帶算出加速度。
5,保持小桶里沙子的質(zhì)量不變,在小車?yán)锛禹来a,測出加速度,重復(fù)幾次。
6,作a-F的圖像。描點(diǎn)作圖,若這些點(diǎn)在一條直線上,證明了加速度與力成正比。
7,保持小桶和沙子質(zhì)量m′不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟4,作a-1/m圖象。若圖像為一直線,則證明加速度與質(zhì)量成反比。
(四)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
1.探究加速度與合力的關(guān)系
F/N
a/(ms-1)
2.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
M/kg-1
a/(ms-1)
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
(一)引入
(二)開始實(shí)驗(yàn)
(三)結(jié)束實(shí)驗(yàn)
(四)總結(jié)
1,發(fā)文案,投影
分組定性討論。
下發(fā)紙張讓各小組將討論結(jié)果寫下來。
帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室使用規(guī)范。
講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,演示操作,分析原理。
將學(xué)生分為四個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn),指出不當(dāng)操作。
讓各小組將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論結(jié)論做對比,并派一位代表作總結(jié)發(fā)言。
分為四個(gè)小組分別討論四種不同情況。
寫下討論結(jié)果。
依次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,聽從老師安排。
開始實(shí)驗(yàn)。
完成實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù),畫出表格,通過數(shù)據(jù)總結(jié)關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論結(jié)論做對比,并派一位代表作總結(jié)發(fā)言。
通過投影和小組討論的形式引入主題,增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的興趣。
通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論與自己討論的結(jié)論形成對比加深學(xué)習(xí)印象。
保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的安全。
保證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行順利。
加深學(xué)生印象,為今天的實(shí)驗(yàn)作總結(jié)。
詳細(xì)過程:
1.預(yù)習(xí):通過APP向?qū)W生講解本節(jié)課實(shí)驗(yàn)的原理,過程,要求,讓學(xué)生對本實(shí)驗(yàn)有基本的了解。讓學(xué)生分成四組通過剛剛講解的原理進(jìn)行討論,預(yù)測本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并記錄。
2.演示:將學(xué)生帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,先向?qū)W生強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng),親自演示一遍實(shí)驗(yàn)過程,并在演示的過程中講解重難點(diǎn)和重要事項(xiàng)。
3.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行:讓學(xué)生分為四組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程,糾正學(xué)生的錯誤操作。
4.總結(jié):總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并讓學(xué)生對比自己先前的討論結(jié)果,并讓四組小組選一位代表總結(jié)自己小組的成果。
六、板書設(shè)計(jì)
1,實(shí)驗(yàn):探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
2,加速度與力的關(guān)系
3,加速度與質(zhì)量的關(guān)系
第三篇:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(人教版新教材第四章第二節(jié))
高中物理必修一第四章第二節(jié)
實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(第一課時(shí):理論探究部分)
【教材分析與學(xué)情分析】
通過初中物理兩年的學(xué)習(xí),科學(xué)探究思想必然已經(jīng)對學(xué)生產(chǎn)生了很深的影響,在高中階段,我們應(yīng)該努力讓學(xué)生體會探究的本質(zhì)。
牛頓第一定律告訴我們,物體的運(yùn)動狀態(tài)及其改變是由它所受的力決定的,而運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度又與物體自身的質(zhì)量有關(guān),因此,探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系是自然而又十分必要的。關(guān)于實(shí)驗(yàn)的基本思路:可以先結(jié)合一段視頻,讓學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗(yàn)和一些小常識出發(fā),對加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系進(jìn)行合理的猜想,因?yàn)檫@與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理直接相關(guān)。正比、反比的關(guān)系用圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理比較直觀,而且有利于減小誤差的影響,所以本實(shí)驗(yàn)用圖象方法處理數(shù)據(jù)。
基于簡單、方便的原則,考慮用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器成本不高,其配備比較普遍,我們打算安排學(xué)生在第二課時(shí)動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量加速度,探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,但實(shí)驗(yàn)中要注意消除摩擦力的影響。由于探究的是加速度與力、質(zhì)量間的比例關(guān)系,教科書上的第二套方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很有啟發(fā)性,但實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理對學(xué)生要求比較高,實(shí)驗(yàn)前要注意做好引導(dǎo)工作。
本節(jié)內(nèi)容很多,考慮到學(xué)生的接受狀態(tài),我們打算探究工作分步進(jìn)行,第一課時(shí)為理論探究部分,第二課時(shí)為操作探究部分?!窘虒W(xué)目標(biāo)】
知識與技能
1.理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性。
2.理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性,以及用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。
3.經(jīng)歷假設(shè)與猜想、方案的設(shè)計(jì)、方案的討論以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過程,體會整個(gè)探究過程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。
過程與方法
1.循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
2.引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并共同討論方案的可行性。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過對實(shí)驗(yàn)方案的探究激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。2.通過對實(shí)驗(yàn)方案的探究培養(yǎng)學(xué)生良好的合作習(xí)慣?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 【教學(xué)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)方案的探究以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
【教學(xué)用具】多媒體課件、天平、實(shí)驗(yàn)小車4只、一端帶夾子的雙軌滑道一只(包括配套的細(xì)線、砝碼、鉤碼)、帶有定滑輪的長木板兩只、大鐵夾兩只?!窘虒W(xué)過程】
新課導(dǎo)入
我們今天共同學(xué)習(xí)高中物理必修一第四章第二節(jié)“實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”
請學(xué)生觀看“F1賽車”的啟動視頻課件并思考:為什么賽車在十幾秒內(nèi)就能獲得很大的速度,而載重貨車的加速過程非常緩慢?(賽車動力相對大,質(zhì)量相對比較小,所以加速快。)新課教學(xué)
一、提出問題
請學(xué)生結(jié)合自己的生活體驗(yàn)和上面的一段視頻提出一個(gè)有意義的物理問題,作為我們本節(jié)課探究的主題。
二、猜想
要求學(xué)生大膽地猜想“物體運(yùn)動的加速度與力、質(zhì)量之間到底有什么樣的關(guān)系?”
三、實(shí)驗(yàn)探究
1、思想方法:控制變量法
問:要探究三個(gè)物理量之間的關(guān)系,我們一般采用什么探究方法?(控制變量法)
問:在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中我們要如何控制變量? 視頻展示:
(1)保持質(zhì)量不變,探究加速度和外力之間的關(guān)系。
(2)保持外力不變,探究加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系。
2、需要解決的技術(shù)問題
引導(dǎo)學(xué)生分析:
(1)如何測量加速度?
可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測量加速度
可以通過光電門測量加速度
可以通過頻閃照片測量加速度
(2)如何提供恒定的合外力?如何測量合外力?
分析:小車所受到的拉力的大小約等于托盤對細(xì)線的拉力的大小
討論:如何平衡摩擦力?
說明:實(shí)驗(yàn)時(shí),托盤和托盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
3、實(shí)驗(yàn)方案的制訂
方案一:通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(1)要求學(xué)生分小組討論實(shí)驗(yàn)方案
列舉實(shí)驗(yàn)所需要的器材,畫出實(shí)驗(yàn)草圖,擬訂實(shí)驗(yàn)步驟,制作記錄數(shù)據(jù)的表格,然后規(guī)劃出a—F圖象和a—m,a—1/m圖象
(2)請各討論小組推薦一名代表,代表本組交流實(shí)驗(yàn)方案
(3)通過課件展示實(shí)驗(yàn)方案
方案二:通過比較法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(1)引導(dǎo)分析:我們猜想加速度可能與力成正比,可能與質(zhì)量成反比。
能不能不測量加速度的具體數(shù)值而通過測量加速度之間的比值來探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。
(2)如果讓小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,在運(yùn)動時(shí)間相等的情況下,加速度大小之比就等于位移大小之比。所以問題的關(guān)鍵在于如何控制運(yùn)動的時(shí)間,讓兩個(gè)小車運(yùn)動的時(shí)間相等。(3)學(xué)生分組討論:
如何使兩小車運(yùn)動的時(shí)間相等(通過夾子控制)? 如何制定實(shí)驗(yàn)方案?
如何制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和如何畫實(shí)驗(yàn)圖象?(4)請學(xué)生代表交流實(shí)驗(yàn)方案。(5)視頻課件展示實(shí)驗(yàn)方案
四、提供實(shí)驗(yàn)器材,請學(xué)生代表上臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的猜想。
分析強(qiáng)調(diào):一個(gè)規(guī)律的得出,不是簡單的一次實(shí)驗(yàn)就能得出結(jié)果,往往要通過大量的長期的實(shí)驗(yàn)才能總結(jié)出物理規(guī)律。從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。
課堂小結(jié):(略)【作業(yè)布置】
請大家課后整理實(shí)驗(yàn)方案,為下節(jié)課的操作探究作好準(zhǔn)備?!景鍟O(shè)計(jì)】 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
一、提出問題:物體運(yùn)動的加速度與哪些因素有關(guān)?
二、猜想:加速度可能與力、質(zhì)量有關(guān)
三、實(shí)驗(yàn)探究
1、思想方法:控制變量法
2、需要解決的兩個(gè)問題
四、實(shí)驗(yàn)方案
方案一:通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 方案二:通過比較法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 【課后反思】
中學(xué)物理教育的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力,培養(yǎng)開拓創(chuàng)新能力要從培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣開始,為此,新教材中安排了大量的探究性的教學(xué)內(nèi)容,其中《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》就是一節(jié)典型的探究課,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分兩部分進(jìn)行,第一部分為理論探究部分,重點(diǎn)在探究實(shí)驗(yàn)方案的規(guī)劃,第二部分為操作探究部分,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的操作探究能力。
在本節(jié)展示課中,筆者重點(diǎn)展示了理論探究部分,努力培養(yǎng)學(xué)生良好的探究習(xí)慣,努力遵循理論探究的一般規(guī)律,從提出問題到分析問題,再到如何解決問題,層層推進(jìn),由淺入深。
綜合專家的點(diǎn)評意見,本節(jié)課優(yōu)點(diǎn)頗多。其一,教師語言精練,幽默;教態(tài)親切、大方;板書工整有序、能突出重點(diǎn),提問富于啟發(fā)性,能啟迪學(xué)生的思維。其二,本節(jié)課較好地體現(xiàn)了新課程理念,能較好地突出學(xué)生的主體性,課件的使用恰如其分,整個(gè)過程在師生的交流與互動中進(jìn)行,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,課堂氣氛活躍。其三,教學(xué)過程合理,教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,自然流暢,教師對教材的理解和把握很到位,視頻導(dǎo)入,引人深思,引發(fā)探究,數(shù)據(jù)處理科學(xué)合理,課后小結(jié),畫龍點(diǎn)睛,充分體現(xiàn)了教師扎實(shí)的基本功和較高的科學(xué)素養(yǎng)。
第四篇:實(shí)驗(yàn)報(bào)告探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系
實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 探究加速度與 物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.
2.探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.
3.掌握靈活運(yùn)用圖象處理問題的方法.
實(shí)驗(yàn)原理
探究加速度 a 與力 F、質(zhì)量 M 的關(guān)系時(shí),應(yīng)用的基本方法是__________,即先控制一個(gè)參量——小車的質(zhì)量 M 不變,討論加速度 a 與力 F 的關(guān)系;再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變,即力 F 不變,改變小車質(zhì)量 M,討論加速度 a 與質(zhì)量 M 的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的長木板、小車、小盤、______電源、______、砝碼、________、導(dǎo)線.
實(shí)驗(yàn)步驟
一、測質(zhì)量
1.用天平測出小車和砝碼的總質(zhì)量 M,小盤和砝碼的總質(zhì)量 m,把測量結(jié)果記錄下來.
二、儀器安裝及平衡摩擦力
2.按圖 1 把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上,即不給小車加牽引力.
圖 1
3.平衡摩擦力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動木板的位置,直至小車拖著紙帶在斜面上運(yùn)動時(shí)可以保持__________運(yùn)動狀態(tài).這時(shí),小車受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力__________的分力平衡.
三、保持小車的質(zhì)量不變,研究 a 與 F 的關(guān)系
4.把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小盤,先__________再____________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),打完點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼.
5.保持小車和砝碼的質(zhì)量不變,在小盤里放入適量的砝碼,把小盤和砝碼的總質(zhì)量 m′記錄下來,重復(fù)步驟 4.在小盤內(nèi)再放入適量砝碼,記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量 m″,再重復(fù)步驟 4,重復(fù)三次,得到三條紙帶.
6.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分,標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,算出每條紙帶上的加速度的值,并記錄在表格(一)內(nèi).
表(一)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
加速度 a/(m · s-2)
小車受力F/ N
四、保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變,研究 a 與 M 的關(guān)系
7.保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變,在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量,讓小車在木板上滑動打出紙帶.計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量 M,并由紙帶計(jì)算出小車對應(yīng)的加速度.
改變小車上砝碼的個(gè)數(shù),重復(fù)步驟 7,并將所對應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表(二)中.
表(二)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
加速度a/(m · s-2)
小車和砝碼的總質(zhì)量 M/ kg
小車和砝碼總質(zhì)量M1 1
數(shù)據(jù)處理
1.需要計(jì)算各種情況下所對應(yīng)的小車加速度,可使用“研究勻變速直線運(yùn)動”的方法:先在紙帶上標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,根據(jù)公式 a= Δ xT2 計(jì)算加速度.
圖 2
2.(1)根據(jù)表(一),用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)表示作用力 F,作用力的大小 F 等于小盤和砝碼的總重力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上,便證明了加速度 a 與作用力 F 成正比.如圖 2 所示.
(2)根據(jù)表(二).用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼的質(zhì)量 M,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)落在一條類似反比函數(shù)的曲線上.我們猜想,a 與 M 可能成反比.為了檢驗(yàn)猜想的正確性,再用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn).如果這些點(diǎn)落在一條過原點(diǎn)的直線上,就證明了加速度與質(zhì)量成反比.(如圖 3 所示)
圖 3
結(jié)論:
注意事項(xiàng)
1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面,使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力時(shí),不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動.
2.實(shí)驗(yàn)步驟 2、3 不需要重復(fù),即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.
3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出.只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力.
4.改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,再放開小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.
誤差分析
1.質(zhì)量的測量誤差,紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測量誤差,拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差.
2.因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差:本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力),存在系統(tǒng)誤差.小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量,誤差就越大;反之,小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量,誤差就越?。?/p>
3.平衡摩擦力不準(zhǔn)確造成誤差:在平衡摩擦力時(shí),除了不掛小盤外,其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器),勻速運(yùn)動的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等.
第五篇:探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系說課稿
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
(此說課稿是本人參加柳州二中所抽到的課題,并以此說課稿取得了勝利,僅此獻(xiàn)給找工作的同行們,希望跟大家分享)
各位評委老師
大家好!
我叫舒暢,來自廣西師范大學(xué)物理學(xué)院,理論物理專業(yè)。今天我說課的題目是《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》,我的說課分為四大部分:
一、教材分析
本節(jié)教材是人教版物理第四章第二節(jié)的內(nèi)容,教材內(nèi)容是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,定量的解答了物體運(yùn)動狀態(tài)的變化率,得出其數(shù)學(xué)表達(dá)關(guān)系。同時(shí)本節(jié)教材突出了對學(xué)生探究性試驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),滲透了理論聯(lián)系實(shí)際的方法觀點(diǎn),要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)、改進(jìn)已學(xué)過的物理實(shí)驗(yàn)來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,以此充?shí)和豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲,對提高學(xué)生的實(shí)踐能力祈禱了積極作用,同時(shí)這節(jié)內(nèi)容頁是為下節(jié)牛頓第二定律知識作鋪墊。
重點(diǎn)是:探究出加速度與力、質(zhì)量有什么樣的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)操作中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動手能力。
難點(diǎn)是:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),平衡摩擦力,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
二、說教學(xué)目標(biāo)
結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)我提出以下教學(xué)目標(biāo): 知識與技能:
1,、理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性
2、理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性,以及用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性
3、體會整個(gè)探究過程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性 過程與方法:
本節(jié)課采用情景教學(xué)模式,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法 情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過教師引導(dǎo),讓學(xué)生自己動手操作,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)出加速與力、質(zhì)量的關(guān)系,讓學(xué)生領(lǐng)略到學(xué)習(xí)的喜悅。
三、說教學(xué)過程
本節(jié)課的整體設(shè)計(jì)分四大環(huán)節(jié),基本思路是:先提出探究的目標(biāo),其次,根據(jù)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生思考這節(jié)課所要用的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法,最后討論得出結(jié)論。
第一個(gè)環(huán)節(jié)——情景引入
利用所學(xué)過的物理知識和所操作過的物理實(shí)驗(yàn),提出物理實(shí)驗(yàn)的基本思想。目的是陰道學(xué)生開始新課教學(xué)。然后根據(jù)上節(jié)課所學(xué)過的牛頓第一定律入手,之處物體的運(yùn)動狀態(tài)的改變是由力決定的,而運(yùn)動狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關(guān),而物體狀態(tài)的變化是有加速度決定的,那么加速度一定跟物體所受的力以及自身質(zhì)量有關(guān)。于是,我們探究加速度與力、質(zhì)量的的關(guān)系就十分必要了。
第二個(gè)環(huán)節(jié)——理論探究
我們知道,以前我們探究了物體速度與實(shí)踐的規(guī)律、位移與時(shí)間的規(guī)律,這
中間都與加速度有關(guān),那么我們猜想一下加速度與力、質(zhì)量可能是什么關(guān)系呢?如何探究一個(gè)物理量與兩個(gè)(或多個(gè))物理量之間的關(guān)系呢?可以讓學(xué)生前后左右討論,并派代表發(fā)表自己的觀點(diǎn),同時(shí)也可以補(bǔ)充,教師給予正確的陰道,得出結(jié)論之后陰道大家進(jìn)一步探討質(zhì)量不變時(shí)加速度與力有何關(guān)系,力不變時(shí)加速度與質(zhì)量又有何關(guān)系呢?那么我們要知道他們之間的關(guān)系是否要通過實(shí)驗(yàn)分析加以驗(yàn)證?這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們所要測量那些物理量呢?通過討論,學(xué)生會笑道用大點(diǎn)計(jì)時(shí)器等來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
第三個(gè)環(huán)節(jié)——實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理
若采用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先明確可采用通過滑輪用鉤碼拉車的辦法給小車提供力,但這一過程怎么“消除”摩擦力呢?這可能是學(xué)生的難點(diǎn)??梢越M織學(xué)生進(jìn)行討論,再此基礎(chǔ)上教師可動手示范,進(jìn)而可得出所需要試驗(yàn)數(shù)據(jù),為分析數(shù)據(jù)可以提示學(xué)生試著動手做出加速度與力的圖像,加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像。開始的時(shí)候?qū)W生不知道加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像,先提示他們做出加速度與質(zhì)量的圖像,分析可以看出這個(gè)圖像看不出什么規(guī)律,然后再嘗試著加速度與質(zhì)量的倒數(shù)。
此外,提出還有沒有其他方法來探究此實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?學(xué)生們通過預(yù)習(xí)課本,聯(lián)想到書本上的另外的實(shí)驗(yàn)方法,我會講解由測量加速度轉(zhuǎn)變?yōu)闇y位移同樣可以達(dá)到我們探究的目的的原理,關(guān)于數(shù)據(jù)處理,當(dāng)質(zhì)量不變時(shí),應(yīng)該以加速度之比作為橫軸,力之比作為縱軸,當(dāng)力不變時(shí)加速度之比為橫軸,質(zhì)量之比為縱軸并擬合曲線,從而得出其探究規(guī)律。
第四環(huán)節(jié)——總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程
通過分析可以看出當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力成正比,當(dāng)力不變時(shí)加速度與質(zhì)量倒數(shù)成正比。然后總結(jié)這堂課所采用的實(shí)驗(yàn)方法及分析過程,表揚(yáng)在本節(jié)課表現(xiàn)好的學(xué)生,鼓勵大家向他們學(xué)習(xí),提示以后的課程學(xué)習(xí)中大家要充分發(fā)揮想象力和動手能力。
四、效果分析
通過本次教學(xué),學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握,應(yīng)充分認(rèn)識到學(xué)生處理數(shù)據(jù)上和整個(gè)理論分析框架的簡歷存在困難,應(yīng)該通過細(xì)致、小步陰道,讓學(xué)生能掌握探究實(shí)驗(yàn)的分析和操作,為今后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
當(dāng)然,本節(jié)課的設(shè)計(jì)還存在許多缺點(diǎn)和不足,請各位老師給予指正。今天我的說課到此結(jié)束,謝謝大家!