第二节实验探究加速度与力质量的关系

高一物理教案第四章牛顿运动定律鄂尔多斯一中物理组：赵春光99第二节实验：探究加速度与力与、质量的关系（2课时）[教学目标]知识与技能1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。3、培养学生动手操作能力。过程与方法1、指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验。2、学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。3、对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题。情感态度与价值观1、通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。2、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。3、培养与人合作的团队精神。[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。3、实验数据的分析与处理。[教学难点]：1、如何提出实验方案并使实验方案合理可行。2、实验数据的分析与处理。[教学方法]：探究、讲授、讨论、练习[课型]：新授课[教学互动过程]：教学过程：复习引课：1、牛顿第一定律的内容是什么？牛顿第一定律说明力与运动的关系是什么？2、运动状态的改变是指什么？3、加速度的意义是什么？4、物体的质量一定，力不同时，物体的加速度有什么不同？举例说明。（当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大。）5、力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？举例说明。（当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小。）6、在分析物体的加速度与力和质量的关系时，一次是质量一定，一次是力一定，这样做有什么好处呢？（方便于研究某个量的变化，这叫做控制变量法）。我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系。一、加速度与力的关系保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。设计一个表格，把同一物体在不同力的作用下的加速度填在表中，如下表。以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点。若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，若不是，应进一步分析。二、加速度与质量的关系保持物体所受的力相同，质量不同的物体在该力的作用下的加速度a，分析加速度a与质量m的关系。高一物理教案第四章牛顿运动定律鄂尔多斯一中物理组：赵春光100设计一个表格，把不同的物体在相同力的作用下的加速度a填在表中。根据我们的经验，在相同的力作用下，质量m越大，加速度a越小，这可能是“a与m成反比”，也可能是“a与m2成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的情况入手，检验是否“a与m成反比”。“a与m成反比”就是“a与m1成反比”。若以a为纵坐标，m1为横坐标建立坐标系，根据a-m1图象是不是过原点的直线，就能判断a是不是与m成反比。同相似的方法也可以检验关于a、m之间关系的其他假设。三、实验中物理量的测量1、质量m的测量：用天平测量。2、加速度a的测量：⑴当初速度v0=0，由x=21at2，得22txa，测出位移x及所经历时间t即可。⑵在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带打出的点测量加速度，2txa。⑶由加速度的定义tvva12，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和时间t，可得txv，从而可以得到加速度和力的关系。或记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式xvva2202可以求出加速度的大小。⑷利用比例关系，当初速度v0=0，由22txa得2121xxaa。3、恒力F的测量：现实中，除了在真空中抛出或落下的物体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎是不存在的。然而，一个单独的力作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如图4-4所示，可以用小盘和砝码所受的重力来表示对小车的拉力，但要注意两个问题：⑴盘和砝码的质量要比小车的质量小得很多，一般小于61即可。⑵平衡摩擦力的问题：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫一块薄木板以，反复移动木板的位置，直到小车在斜面上运动时能保持匀速直线运动，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力下滑分量平衡，即mgsinθ=μmgcosθ。四、怎样由实验结果得出结论设计实验、探索物理规律是物理学研究的重要方法。由实验得出结论的过程：直觉猜想→进行实验→数据分析→修正猜想→反复验证→得出定律。[作业]：1、看课本71～75页第二节的节内容，2、看课时作业85～86页内容，为下节实验做准备，3、课时作业第87～88页共14题。图4-4