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) 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

時(shí)間：課時(shí)：2課型：新授課主備人：第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第二節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：1.通過實(shí)驗(yàn)理解加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。2.通過實(shí)際的操作理解實(shí)驗(yàn)思路，以及用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教學(xué)重點(diǎn)：1.控制變量法的應(yīng)用。2.設(shè)計(jì)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)數(shù)據(jù)的分析與處理。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課，板書課題同學(xué)們，我們知道力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了說明就已經(jīng)產(chǎn)生了加速度，我們知道質(zhì)量大的慣性大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變，加速度的大小與質(zhì)量相關(guān)。這節(jié)課我們就一起來探究他們?nèi)咧g的關(guān)系。二、出示目標(biāo)，明確任務(wù)1.學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，并能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)流程。2.能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理和歸納分析。三、科學(xué)設(shè)計(jì)，自學(xué)指導(dǎo)自學(xué)指導(dǎo)一1.閱讀課本88頁實(shí)驗(yàn)思路部分，探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系有幾種實(shí)驗(yàn)思路？采用了什么實(shí)驗(yàn)方法？2.閱讀課本89頁物理量的測量部分，本實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量有幾個(gè)？（1）質(zhì)量如何測量（2）加速度如何測量？分析各種方法的優(yōu)劣（3）力如何測量？自學(xué)指導(dǎo)二1.閱讀課本90頁參考案例一（1）實(shí)驗(yàn)前為什么要調(diào)節(jié)木板的傾斜度？（2）實(shí)驗(yàn)中物體加速度與力、質(zhì)量如何測量？2.閱讀課本91進(jìn)行實(shí)驗(yàn)部分，如何記錄數(shù)據(jù)？3.閱讀課本91數(shù)據(jù)處理部分，分析（1）質(zhì)量一定時(shí)，加速度和拉力的數(shù)據(jù)怎么處理？有什么關(guān)系？（2）拉力一定時(shí)，加速度和質(zhì)量的數(shù)據(jù)怎么處理？有什么關(guān)系？四、學(xué)生自學(xué)，獨(dú)立思考五、展示交流，精講點(diǎn)撥自學(xué)展示一1.加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：保持小車質(zhì)量不變，通過改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等。測得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度，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)系實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：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(dòng)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。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法2.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(dòng)的加速度。(1)可以用天平測量質(zhì)量(2)測量加速度的方案：①應(yīng)用紙帶測加速度：在小車后面安裝一條通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔的紙帶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后釋放小車,打出一條紙帶。然后,根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差Δx=aT2求出加速度。②應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求加速度：如果物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么,測量物體加速度最直接的辦法就是用刻度尺測量位移并用秒表測量時(shí)間,然后由算出a。③應(yīng)用“加速度與位移成正比”：物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。如果測出兩個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為x1、x2,則位移之比就是加速度之比,即?？梢杂庙来a的重力充當(dāng)合力，或者用力傳感器直接測量(砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量)自學(xué)展示二1.參考案例一用參考案例一中懸吊重物的方法為小車提供拉力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接測量小車運(yùn)動(dòng)的加速度。如圖，小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對小車的阻力及其他阻力:調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。測出盤和重物的總重量，它近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力。通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。在小車中增減重物以改變小車的質(zhì)量。2.加速度與力的關(guān)系設(shè)計(jì)表格，測得的同一個(gè)小車在不同拉力F作用下的加速度a。加速度與質(zhì)量的關(guān)系設(shè)計(jì)表格，測得的不同質(zhì)量的小車在相同拉力作用下的加速度a。3.質(zhì)量一定時(shí)，畫a-F圖像；拉力一定時(shí)，畫a--1/m圖像，六、課堂小結(jié)，構(gòu)建體系1.物體運(yùn)動(dòng)的加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系：2.加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：控制變量法加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：畫F/a圖像3.加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：4.測量加速度的方案：直接測量/比例法提供并測量物體所受的恒力：砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)：物體的加速度與他所受的作用力成正比；當(dāng)力一定時(shí)，物體的加速度與他的質(zhì)量成反比。七、整理知識，理解記憶1.物體運(yùn)動(dòng)的加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系：2.加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：3.加速度與質(zhì)量的