人教版高中物理必修一第四章4.2实验探究加速度与力、质量的关系教案

由天下分享时间：2025/3/21 11:53:23 加入收藏我要投稿点赞

《2 实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计

本节是高中物理必修1第四章第二节内容，牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫。本节课是探索规律的实验课，重点是在教师的引导下让学生体验探究过程，体会物理学研究的方法，达到掌握方法、提高能力的目的。三维目标：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．过程与方法：

1．指导学生定性分析加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验． 2．指导学生根据原理去设计实验.

3．帮助学生分析数据表格，学会利用图象寻求物理规律的方法. 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．渗透科学的发现、分析、研究等方法。教学课时：1课时教学重点与难点:

重点：1、实验注意事项的分析。2对a∝F、a∝1／m图象的分析和探究。难点：对探究性实验的把握。教学方式：

本节课主要采取的是“实验——探究”教学方式。

教学工具：牛顿第二定律演示仪长木板打点计时器和纸带小车重物天平

教学过程: 复习导入：

复习牛顿第一定律的内容：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。得出牛顿第一定律的内涵：（1）力是改变运动状态的原因。（2）质量是惯性大小的唯一量度。

分析：合力是产生加速度的原因，以及加速度大小与质量有关。得出：加速度与力（合力）、质量有关。

新授：

一、定性分析加速度与合力、质量的关系

1）分析：在光滑水平面上，物体受力越大，产生的加速度越大，学生猜想a与F成正比； 2）实验演示：同样的作用力，质量越大，加速度越小，学生猜想a与m成反比。二、如何定量研究加速度、力和质量三者之间的关系。 1、学生讨论：

研究方法：控制变量法。当研究三个物理量之间的关系时，先要保持某个量不变，研究另外两个量之间的关系，再保持另一个量不变时，研究其余两个量之间的关系，然后综合起来得出结论.这种研究问题的方法叫控制变量法，是物理学中研究和处理问题时经常用到的方法. 设计实验：利用学生熟悉的实验仪器和已知的方法，如何测量加速度、力和质量。

实验器材分析：质量用天平测量，加速度用打点计时器好纸带测量（第二章已经学习过），问题：力能用弹簧测力器测量吗？讨论：不能，因为手拉弹簧测力器，不能提供稳定持续不变的力。可以用重物的重力来代替。 2、教师介绍实验装置图。

问题1：小车受到的拉力=合外力吗？

讨论：不等于，因为小车还受到摩擦力，解决办法是使重力的一个分力平衡摩擦力。

实验注意事项1：平衡摩擦力。倾斜木板，使不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动，此时细绳的拉力等于小车所受到的合力。问题2：细绳的拉力等于重物的重力吗？

讨论：不等于。只有当重物质量很小时，拉力约等于重物的重力。实验注意事项2：小车的质量远大于重物的质量。 3、介绍实验步骤，演示实验过程。学生做课堂练习1和课堂练习2。 4、实验数据的处理。 1）探究加速度与力的关系

保持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度与力的关系（1）设计表格，如：次数项目 F/N a/（m·s-2） 1 2 3 4 5 6 (2)建立坐标系：

（3）描点连线

通过得到的图线，分析a与F的关系。实验发现a-F图象是一条过原点的直线。说明，a与F成正比。

2）、探究加速度与质量的关系

保持物体受力不变，测量不同质量下的加速度，分析加速度与质量的关系. （1）设计表格，如：次数项目 a/m·s-2 1 2 3 4 5 6

m/kg 1/kg-1 m （2）建立坐标系：先作a-m图象，再作a-

1图象 m