高中物理必修一 4.2《實驗:探究加速度與力、質量的關系》教案3(新人教版)
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111 4.2 實驗:探究加速度與力、質量的關系 ★新課標要求 (一)知識與技能 1、理解物體運動狀態(tài)的變化快慢,即加速度大小與力有關,也與質量有關。 2、通過實驗探究加速度與力和質量的定量關系。 3、培養(yǎng)學生動手操作能力。 (二)過程與方法 1、使學生掌握在研究三個物理量之間關系時,用控制變量法實現(xiàn)。 2、指導學生根據(jù)原理去設計實驗,處理實驗數(shù)據(jù),得出結論. 3、幫助學生會分析數(shù)據(jù)表格,利用圖象尋求物理規(guī)律。 (三)情感、態(tài)度與價值觀 1、通過實驗探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。 2、使學生養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度,樂于探究自然界的奧秘,能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。 3、培養(yǎng)學生的合作意識,相互學習,交流,共同提高的學習態(tài)度. ★教學重點 1、怎樣測量物體的加速度 2、怎樣提供和測量物體所受的力 ★教學難點 指導學生選器材,設計方案,進行實驗。作出圖象,得出結論 ★教學方法 1、提出問題,導入探究原理――自主選器材,設定方案,進行操作,總結歸納――進行交流。 2、對學生操作過程細節(jié)進行指導,對學生實驗過程的疑難問題進行解答。 ★教學用具: 多媒體、小車、一端帶滑輪長木板、鉤碼、打點計時器、學生電源、紙帶、刻度尺、氣墊導軌、微機輔助實驗系統(tǒng)一套。 ★教學過程 (一)引入新課 教師活動:利用多媒體投影下圖: 定性討論:物體質量一定,力不同,物體加速度有什么不同?力大小相同,作用在不同質量物體上,物體加速度有什么不同? 物體運動狀態(tài)改變快慢取決哪些因素?定性關系如何? 學生活動:學生討論后回答:第一種情況,受力大的產(chǎn)生加速度大,第二種情況:質量大的產(chǎn)生加速度小。 學生再思考生活中類似實例加以體會。 點評:教師還可舉日常生活中一些實例,如賽車和普通小汽車質量相仿,但塞車安裝了強大的發(fā)動機,牽引力巨大,可產(chǎn)生很大加速度。再如并駕齊驅的大貨車和小汽車在同樣大的制動力作用下,小汽車容易剎車.通過類似實例使學生獲得感性認識:加速度大小既與力有關,也與質量有關,為下一步定量研究做好鋪墊. (二)進行新課 1、物體加速度與它受力的定量關系探究 教師活動:現(xiàn)在我們探究物體加速度與力、質量的定量關系(用控制變量法)。保持物體的質量不變,測量物體在不同力的作用下的加速度,探究加速度與力的定量關系。請同學生據(jù)上述事例,猜測一下它們最簡單關系。 學生猜測回答:加速度與力可能成正比。 教師活動:如何測量加速度a?需什么器材?請同學樣設計方案。 學生回答:第二章我們已探究過小車速度隨時間變化規(guī)律,可用該實驗器材測加速度。小車在鉤碼牽引下作勻加速運動,利用打出紙帶求加速度。 教師活動:現(xiàn)實中,除了在真空中拋體(僅受重力)外,僅受一個力的物體幾乎不存在,但一個單獨的力作用效果與跟它等大、方向相同的合力作用效果相同,因此實驗中力F的含義可以是物體所受的合力。如何為運動物體提供一個恒定合力?如何測?請同學們想辦法。 教師引導:可利用前邊測加速度的器材,在鉤碼質量遠小于小車質量條件下,鉤碼重力大小等于對小車拉力(至于為什么以后再討論),但必須設法使木板光滑,或使用氣墊導軌以減少摩擦直至忽略不計。這樣小車受的合力就等于鉤碼重力。教師對學生設計方案的可行性進行評估,篩選出最佳方案進行實驗。 學生活動:學生思考,設計可行方案測量,也可借鑒教師提供案例進行設計。 教師活動:指導學生分組實驗,把小車在不同拉力下的加速度填在設計好的表格中。 學生活動:學生設計實驗步驟,進行分組實驗,取得數(shù)據(jù)。 教師活動:如何直觀判斷加速度a與F的數(shù)量關系?指導學生以a為縱坐標,以F為橫坐標建立坐標系,利用圖象找規(guī)律。利用實物投影展示某同學做的圖象,讓大家評價。 學生活動:學生在事先發(fā)給的坐標紙上描點,畫圖象,看圖象是否是過原點的直線,就能判斷a與F是否成正比。 分析研究表格中數(shù)據(jù),得出結論。 2、物體的加速度與其質量的定量關系探究 教師活動:保持物體所受力相同,測量不同質量的物體在該力作用下的加速度,探究加速度與質量關系,請同學們用最簡單關系猜測一下二者是什么關系?教師解釋:若a與m成反比,其實是a與1/m成正比,a-l/m的圖象應是什么? 學生猜測回答:加速度與質量可能成反比。 應該是過原點直線。 教師活動:保持鉤碼質量一定,即拉力大小一定,如何改變小車質量? 將不同質量的小車的加速度填入設計好的表格中,建立a一1/m坐標系作圖象。 學生回答:在小車上加砝碼。 學生設計實驗步驟,進行分組實驗,測出不同質量時加速度。在坐標紙上描點,作a-l/m圖象,據(jù)a-l/m圖象建否是過原點直線就能判斷加速度是否與質量成反比。 點評:由于學生剛開始從事探究實驗,缺乏經(jīng)驗,需要教師指導,比如設計方案,利用圖象處理數(shù)據(jù),學生一無經(jīng)歷,二不習慣,所以宜采用定向探究,逐步使學生走向自由探究。 3、對實驗可靠性進行評估 教師活動:如果同學們猜想是正確的,那么根據(jù)實驗數(shù)據(jù),以a為縱坐標,以F橫坐標,或以a為縱坐標,1/m為橫坐標,作出圖象都應該是過原點的直線,但實際描的點并不嚴格在某直線上,也不一定過原點。若真是a∝F,a∝l/m得需多次實驗才能證實。 學生討論結果,看書討論相關問題。 ★課余作業(yè) 1、課后完成實驗報告。 2、預習第三節(jié)牛頓第二定律。 ★教學體會 思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。 附錄1 實驗分析 牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律,是本章重點和中心內(nèi)容,而探究加速度與力和質量的關系是學習下一節(jié)的重要鋪墊。該實驗的器材選取、方案設定,因第二章使用過,學生自然會想到用該器材測加速度。但測力有一定困難,還需平衡摩擦。為此可借助氣墊導軌避免這一點。另外,測加速度可在氣墊導軌上安放兩個光電計時門,通過微機輔助系統(tǒng)記錄,小車通過兩個計時門的時間間隔,測出兩計時門間距離,可由求加速度a,數(shù)據(jù)完全可由微機處理,甚至a-F,a-1/m圖象由微機處理作出,收到事半功倍的效果。 附錄2 學生分析 該實驗是探索規(guī)律的實驗,學生對加速度與力和質量的關系的定量關系是未知的,但通過實例,對加速度與力和質量的定性關系是可以理解的。怎樣定量研究需在教師指導下,學生動手、動腦進行設計研究,教師只是一個引導者、評判者,只要學生的設計方案合理,親身體驗探究過程,至于能否得出正確結果并不重要。 111- 配套講稿:
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- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
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