示范教案2試驗：探究加速度與力、質量的關系整體設計教材分析使學生體會到物理學爭論的方法，到達把握方法、提高力量的目的．教學重點1．怎樣測量物體的加速度．2．怎樣供給和測量物體所受的力．教學難點指導學生選器材，設計方案，進展試驗，作出圖象，得出結論．課時安排1課時三維目標學問與技能理解物體運動狀態的變化快慢，即加速度大小與力有關，也與質量有關．通過試驗探究加速度與力和質量的定量關系．培育學生動手操作力量．2．過程與方法使學生把握在爭論三個物理量之間關系時，用掌握變量法實現．指導學生依據原理去設計試驗，處理試驗數據，得出結論．幫助學生會分析數據表格，利用圖象尋求物理規律．3．情感、態度與價值觀通過試驗探究激發學生的求知欲和創精神．使學生養成實事求是的科學態度，樂于探究自然界的奇特，能體驗探究自然規律的艱辛與喜悅．培育學生的合作意識，相互學習、溝通、共同提高的學習態度．課前預備22氣墊導軌、數字計時器、光電門兩個．教學過程導入課情景導入多媒體播放十字路口紅綠燈時摩托車、載重汽車減速停頓與加速啟動的畫面．復習導入物理量是什么？理量．通過上一節學習，我們知道：物體的質量越大，物體的運動狀態越難轉變速度的大小與哪些物理量有關？學生猜測：加速度的大小與物體的受力、質量有關．推動課一下，通過什么實例可定性地說明它們之間的關系．學生爭論后答復：1．質量大的物體加速度?。纾翰Ⅰ{齊驅的大貨車與小汽車在一樣的制動力下，小汽車停下來用的時間少．2．受力大的物體加速度大．如：賽車和一般小汽車質量相近，但賽車安裝了強大的發動機，牽引力大，提速很快．定量探究一下這三個量之間的關系．加速度的大小與物體的受力和物體的質量有關大小與物體的受力和物體的質量之間的定量關系呢？關系．種爭論問題的方法叫掌握變量法，是物理學中爭論和處理問題時常常用到的方法．下面通過掌握變量法爭論一下加速度與物體受力和質量的關系．一、加速度與力的關系讓學生閱讀課本，明確以下兩個方面內容：1．試驗的根本思路：保持物體的質量不變，測量不同力下的加速度，分析加速度與力的關系．試驗數據的分析：依據定性分析推斷結果：力越大，加速度越大，猜測a∝F.設計表格，如：建立坐標系如圖：描點連線通過得到的圖線，分析aF的關系．試驗覺察a－F圖象是一條過原點的直線．轉變小車的質量重復上面步驟，看得出的圖象有什么不同．二、加速度與質量的關系讓學生閱讀課本，明確以下兩個方面的內容：試驗的根本思路：保持物體受力不變，測量不同質量下的加速度，分析加速度與質量的關系．a1試驗數據的分析：依據定性分析推斷結果：質量越大，加速度越小，猜測∝m設計表格，如：建立坐標系如圖：a－1m描點連線得到圖線分析，分析a與m的關系．為了增加學生做試驗的目的性，引導學生分析以下內容：用天平測量，本試驗要解決的主要問題是怎樣測量加速度和怎樣供給與測量物體受到的力．三、制定試驗方案時的兩個問題1．怎樣測量〔或比較〕物體的加速度，你能想到哪些方法？讓學生思考后答復：用如圖所示的裝置：在一端有滑輪的長木板上，放一小車，通過細繩另一端的鉤碼拉小車．讓物體做初速度為零的勻加速直線運動，用刻度尺測量物體運動的位移，用秒表1測量出運動的時間，由＝a2公式算出．2讓物體做初速度為零的勻加速直線運動．在運動物體后安裝一條通過打點計時器的紙帶，依據紙帶上打出的點來測量加速度．直接用加速度計測量．量之間的比例關系，假設不直接測出加速度，我們能否找出加速度和質量之間的定量關系呢？學生思考后答復：①假設測出兩個初速度為零的勻加速直線運動在一樣時間內發生的位移x、x，位移之1 2比就是加速度之比．ax1＝1ax2 2②假設測出兩個初速度為零的勻加速直線運動物體在一樣位移內所用時間t、t，時間1 2比的平方就是加速度之比的倒數．a21＝2a22 12．怎樣供給和測量物體所受的恒力．現實中，除了真空中拋出或落下的物體〔僅受重力〕F合力？如何測出這個合力呢？力就可測得物體所受的合力．留意事項：在鉤碼質量遠小于小車質量的條件下，鉤碼的重力大小才近似等于小車所受合〔至于為什么，以后再爭論〕小車在運動時還受到木板對它的摩擦力，那么我們如何減小摩擦力，使物體所受的合力盡可能接近鉤碼的重力？學生溝通爭論，大膽設想，并小組總結．1〕換用接觸面光滑的木板．〔2〕平衡摩擦力．方法：將木板一端墊高，讓小車從木板上能勻速滑動．依據上面爭論的內容選定自己的試驗方案進展試驗，記錄試驗數據．學生進展分組試驗，教師巡回指導．四、怎樣由試驗結果得出結論發言．只要設計方案合理，親身體驗探究過程，至于能否得出正確結果并不多么重要．課堂訓練1．在“探究加速度與力、質量的關系”的試驗中，為了爭論拋體運動的加速度是否與物體的質量成反比，常常作出 圖象．解析：物體運動的加速度a與物體的質量m是成反比的關系，因此a－m圖象是一條雙a1 am曲線，而

－m圖象是一條直線，作出－

圖象，不易推斷加速度跟質量的反比關系；而作1/kg－10.501/kg－10.500.670.801.00出－m圖象則簡潔推斷加速度跟質量的反比關系．a1答案：－m1/〔m·－1.984.065.958.122．在做“驗證牛頓其次定律”的試驗時，計算出各紙帶的加速度后，將測得的反映加a和力F11/〔m·－1.984.065.958.122〕F/N1.002.003.004.00〔m·－〕2.0422.663.233.98aF a1依據表中所列數據，分別畫出－圖象和－M圖象．從圖象可以判定：當M肯定時，a與F的關系為 ；當F肯定時，a與M的關系為 ．由a－F圖象可知，M＝ .a1 F 由

－M圖象可知，＝ .aF a1答案1〕－圖象和－正比關系反比關系〔3〕0.50kg〔4〕4.02N重點歸納：通過此題可以看出，物體的加速度跟合外力成正比，跟物體的質量成反比．課堂小結方案、探究物理規律是物理學爭論的重要方法．其根本思路是：提出問題→猜測〔作出假設〕→〔收集數據〕→數據分析→得出結論→反復驗證→得出定律．布置作業設計一種方案，測量自行車啟動時的平均加速度．板書設計2試驗：探究加速度與力、質量的關系一、加速度與力的關系試驗思路：保持質量不變，探究aF的關系數據分析二、加速度與質量的關系1．試驗思路：保持受力不變，探究aM的關系2．數據分析三、制定試驗方案時的兩個問題1．怎樣測量〔或比較〕物體的加速度2．怎樣供給和測量物體所受的恒力四、怎樣由試驗得出結論活動與探究課題：物理試驗中有關“掌握變量法”應用實例過程，總結共同點．找出一個試驗親自操作并寫出試驗報告．設計點評本節課先通過多媒體展現的畫面或通過復習前面的舊學問提出問題猜測〔或作出假設節試驗中的掌握變量法是物理學爭論問題的重要方法，本節課也讓學生親自設計試驗方案、親自動手操作，培育了學生的試驗力量、動手力量．備課資料一、試驗分析與學生分析1通過兩個計時門的時間間隔，測出兩計時門間距離，可由x＝at2求加速度a，數據完全可2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．對加速度與力和質量的定性關系是可以理解的．怎樣定量爭論需在教師指導下，學生動手、究過程，至于能否得出正確結果并不重要．二、氣墊導軌試驗裝置簡介氣墊導軌試驗裝置〔如圖〕主要是由導軌、滑塊、氣源、光電門、光電數字計時器組成使滑塊在運動過程中的摩擦力到達可以無視的程度．滑塊〔如圖〕是一個金屬塊，底部是兩個平坦且互成直角的平面上方用于采集測量數據的工具．通電后一束光從光電門的一邊經過“門”的中間到達另一〔從擋光開頭到擋光完畢，通過這種方式可以算出物體經過光電門的速度；另一種是測量物體經過兩過選擇“自動清零”按鈕或“手動清零”按鈕開關使數字重為零J0201J21261型小型氣源探究加速度與物體質量、合外力關系的一組數據及誤差．三、測定加速度的儀器1．加速度儀：利用壓電晶體