学生实验优秀公开课教案

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

《探究加速度与力、质量的关系》节选于人教版必修1，本节编排在《牛顿第一定律》即定性认识“运动与力”的关系之后，《牛顿第二定律》之前，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持知识的系统性。《探究加速度与力、质量的关系》反映了a与F、m的关系，是进一步学习《牛顿第二定律》的金钥匙。这节教材特点是，让学生在认知过程中体验方法、学习规律，了解规律探究的全过程。教材为我们提供了丰富的教学资源，提供了两套实验方案，为创造性地使用教材，有所取舍提供了条件。

[教学目标] 1、

知识与技能：

①初步认识加速度与力、质量的定量关系及该规律的使用条件

②会运用加速度与力、质量的关系进行简单运算

③通过探究加速度与力、质量的关系的实验操作，进一步提高实验操作技能。

2、过程与方法：

①在探究“加速度与力、质量的关系”的过程中，经历从物理现象概括出物理规律的探究过程，初步体会得到物理规律的科学探究方法。

②认识到探究加速度与力、质量关系实验的重要性，了解控制变量法和对比实验法这两种科学研究中的重要方法

③在收集实验数据、处理实验数据并归纳结论的过程中，学习收集、处理数据的方法并体验应用数学方法进行分析总结找出规律。

3、情感、态度与价值观：

①初步体会物理规律蕴藏在生活之中，初步领略自然规律的简洁与和谐，发展对科学的好奇心和对物理知识的求知欲

②通过亲自动手实验归纳规律培养对科学的亲切感，通过规范记录数据并充分尊重实验所得的数据，培养学生实事求是、严谨细致的科学态度。

③在探究“探究加速度与力、质量的关系”的过程中，体验合作成功的喜悦，同时培养合作学习的习惯。

[教学重点与难点] 1、

教学重点：

①实验方案的设计，特别是引导出对比实验法

②做好实验，记录并尊重实验数据；

③应用数学方法进行分析总结找出规律

2、教学难点：对比实验的设计

[教学准备] 每组器材：双层滑轨（小车） 50g钩码6个 5g砝码6个，共准备8组。

多媒体课件

[教学流程] （一）为达到上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性，本节课教学程序设计如下：

教学程序

学生活动

教师活动

（二）教学程序

（1）、生活体验，激发探究欲望

师：通过阅读材料（生活中的体验），提出猜想与假设：

1、根据你的阅读和生活体验，你认为影响加速度的因素有哪些？

2、请大胆猜测加速度与他们之间的定量关系？

[设计意图：这样通过生活体验、分析，使学生很快回忆起三个量的有关概念，

通过猜想使学生对这三个量关系的研究产生了兴趣，激发了求知欲望，并使学生的注意力很快指向本节课。] 生：加速度与力、质量有关。力越大加速度越大，可能成正比；质量越大加速度越小，可能成反比。

（2）展开探究活动，深入研究实践

1、构建知识平台，铺设探究之路

师：根据你的猜想，用实验做进一步探究时，还要解决以下几个问题：

①物体的加速度同时跟力与质量两个因素有关，实验中该如何操作？

②如何确定运动物体的质量？

③如何确定这个力的大小？

④如何测出物体运动的加速度？

师：向学生介绍“控制变量法”，即研究加速度与力、质量之间的关系，是通过保持其中一个量不变，看加速度与另一个量之间的关系。

根据研究的目的和方法，利用我们学过的仪器，设计一个实验。

2、同学讨论：通过讨论使学生对实验方法有了进一步理解，而且，使学生了解科学实验的设计过程：①明确研究目的。②确定研究的方法。③讨论测量这三个物理量的方法及仪器④设计合理的实验方案。

在对学生讨论作简单的分析和评价的基础上，介绍有关仪器。

[特别注意：学生很有可能先提出测量加速度的方法利用纸带通过打点计时器打点进行求加速度，而不是利用x与a的对比关系来避开求加速度。此时肯定学生的合理方案，继而引导只是些比例关系，能否避开求加速度呢？] 3、设计方案

分组实验：

① 当小车质量一定时，实验探究小车的加速度与力的关系。

② 当小车受力一定时，实验探究小车的加速度与质量的关系。

引导学生设计好表格

表格1 第一次

第二次

第三次

砝码 m/Kg x/m m/Kg x/m m/Kg x/m 小车1 2 0.3 0.4 0. 5

小车2 2 0.2 0.2 0.2 表格2 第一次

第二次

第三次

m/kg 钩码 x/m 钩码 x/m 钩码 x/m 小车1 0.3 2 3 4 小车2 0.3 1 1 1 师：巡视实验

适时指导

4、各小组根据实验数据，进行分析、归纳得出初步结论。

[设计意图：这一环节的操作要点，以师生互动，生生互动为主。其目的是对学生掌握知识的情况进行反馈，对学生参与实验态度和效果进行反馈，这一阶段学生的认识将在教师的指导下，对实验数据进行数学处理，理解数学上“成正比关系”、“成反比关系”的意思。学生的情感将在教师对学生参与分组实验，小组讨论和各小组在班级中汇报情况中得到升华。这样做能真正把学生推到学习的主体地位上，让学生最大限度地参与到学习的全过程。] （3）交流探究成果，走向规律

师：请每小组推荐一位同学展示你这小组研究的成果。

生：通过展示实验所得具体数据，及归纳总结的过程可得出相应的结论。

生1：在质量不变的情况下，在误差允许的范围内物体加速度与力成正比。

生2：在力不变的情况下，在误差允许的范围内物体加速度与质量成反比。

（4）巩固反馈，知识迁移

针对训练

1、一个物体受到F1=4N的力，产生a1=2m/s2的加速度，要使它产生的加速度a2=6m/s2 ，需要施加多大的力？

2、甲、乙两辆实验小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度为1.5m/s2，乙车产生的加速度为4.5m/s2，甲车的质量是乙车的几倍？

（5）说说我们的收获

（6）能力提升，课外探究

师：我们本节采用了对比实验的方法探究了加速度与力、质量的关系，请同学们再思考以下几个问题: ①在整个探究活动中，你认为还有未能解决的矛盾吗？

②你对探究方案有什么改进建议？

③你是否有不同的探究实验设计方案？

[商榷的问题] 本节在这探究加速度与质量、力的关系的实验中，还有两个问题需要值得商榷：

1、

力F用钩码的重力来近似代替。只强调了近似，而没去解释。

2、

平衡摩擦力问题。我们已经作了充分的准备去调试实验器材，已经平衡了摩擦力，但没和学生过多说明。

我基于这样的考虑：如果教师要解释，就是颇费口舌，学生也是一头雾水。这将在学完牛顿第二定律应用之后才可以理解的，本节课的这两个问题超出了学生的认识水平，势必增加学生的理解难度，冲淡本节的主题，因此我采取了避重就轻。