学生实验教案（名师）

江西省西山学校高中部

高__一_年级

物理

学科集备教案

课题：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系

日期：（备课）

审核：

教师：

主稿：

陆龙桥

课时：

（使用）

（节）

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. 知识与技能：

3.培养学生动手操作能力.

1.学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现. 过程与方法：

2.指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论。

3.帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律.

情感态度与价值观：

1.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神. 2.使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自

然规律的艰辛与喜悦. 3.培养学生的合作意识，相互学习、交流、共同提高的学习态度. 1.怎样测量物体的加速度. 2.怎样提供和测量物体所受的力.

指导学生选器材，设计方案，进行实验，作出图象，

得出结论.

教学重点：

教学难点：

———

——————————————————————————————————————————————————教学过程：

一：诱思导学

竞赛用的汽车质量不是很大，却安装着强大的发动机，为什么？

在前面的学习中我们知道了物体的运动必然与它的受力情况有关系，那么物体运动的速度与力是怎么样的关系呢？

速度与质量有没有关系呢？

备注：

二：自主学习

任务一、研究多个变量之间关系的重要方法

提出问题

1．既然物体的加速度与物体的质量以及它受到的力有关，到底存在怎样的关系，请同学们讨论一下，通过什么实例可定性地说明它们之间的关系．

2．加速度的大小与物体的受力和物体的质量有关，那么我们应采用什么方法来研究加速度的大小与物体的受力和物体的质量之间的定量关系呢？

任务二、加速度与力的关系

学生阅读

明确以下两个方面的内容：

1．实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同力下的加速度，分析加速度与力的关系．

2．实验数据的分析：根据定性分析判断结果：力越大，加速度越大，猜测a∝F，Fn.

[来源:学*科*网Z*X*X*K]任务三、加速度与质量的关系[来源:Z*xx*k.Com]

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阅读课本，明确以下两个方面的内容：

1．实验的基本思路：保持物体受力不变，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．

2．实验数据的分析：根据定性分析判断结果：质量越大，加速度越小，猜测

11a∝，

mmn三：合作探究

制定实验方案时的两个问题

1．怎样测量(或比较)物体的加速度？

(1)测量方法

①让物体做初速度为零的匀加速直线运动，用刻度尺测量物体运动的位移，用秒1表测量物体运动的时间，由x＝at2公式算出．

2②让物体做初速度为零的匀加速直线运动，在运动物体后安装一条通过打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度．

(2)比较方法

①如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x1、x2，位移之比就是加速度之比．

a1x1＝

a2x2②如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动的物体在相同位移内所用时间t1、t2，时间比的平方就是加速度之比的倒数．

a1t22＝

a2t212．怎样提供和测量物体所受的恒力？

如图1所示，在水平木板上放置一辆小车．小车的前端系上细绳，细绳的另一端跨过定滑轮并挂上一个质量很小的重物．小车的尾部挂上一条纸带，纸带穿过打点计时器．为了消除摩擦力对小车的影响，必须将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，用____________来抵消摩擦力，直到小车不挂重物时能匀速运动为止．当挂上重物时，只要重物的质量____________小车的质量，那么可近似认为重物所受的重力大小等于小车所受合外力的大小．

图1 例1 在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F关系的有关数据记录在表1中．将测得的反映加速度a和质量M关系的数据列在表2中．

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a/(m·s－2)

F/N

－2a/(m·s

)ZXXK][来源:学科网1.98

4.06

1.00

2.00

表2 2.04

2.66

0.50

0.67

5.95

8.12

3.00

4.00 [来源:学&科&网]3.23

0.80

3.98 1.00 1M/kg

－11(1)根据表中所列数据，分别画出a－F图象和a－图象．

M(2)从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为____；当F一定时，a与M的关系为____．

图二

(3)由a－F图象可知，M＝______. 1(4)由a－图象可知，F＝______ . M例2 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，利用如图2所示的装置．

(1)本实验采用的实验方法是______ A．控制变量法

B．假设法

C．理想实验法

(2)下列说法中正确的是______ A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小

B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量

1C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a－m图象

D．当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小

(3)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(小车质量保持不变) ①根据表中的数据在图3坐标上作出a－F图象．

F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

a/m·s0.10 0.20 0.28 0.40 0.52 图3 －2

②图线不过原点的原因可能是_______________________________________________

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四：达标测评

1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是(

) A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力

B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力

C．只有在平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力

D．只有在平衡摩擦力后，且小车的质量远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力才可以认为等于吊盘和砝码的重力

2．在本实验中，下列说法中正确的是(

) A．平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙

B．实验中无须始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量

C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比

D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力

3．实验台上备有下列器材：

A．打点计时器、纸带及复写纸片；B.附有定滑轮的长木板；C.小车；D.砝码；E.钩码；F.小桶、细绳、沙；G.两根导线；H.停表；I.天平(附砝码)；J.刻度尺；K.弹簧秤；L.6 V蓄电池；M.学生电源；N.小木板；O.铁架台．为探究加速度与力和质量的关系，选用的器材是_______.

小结

本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究.根据已掌握的物理知识自行设计实验方案、探索物理规律是物理学研究的重要方法.其基本思路是：

提出问题→猜想（作出假设）→进行实验（收集数据）→数据分析→得出结论→反复验证→得出定律.

板书设计：

反思：

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