2. 探究加速度与力、质量的关系课堂实录【1】

《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计

成都七中

何元

【教学目的】

（1）通过对演示实验的观察和思考，及猜想，感受影响物体加速度的因素，学会用控制变量法探究物理问题

（2）通过实验操作、数据分析

，学会利用图像寻找物理量之间的关系的方法。

（3）通过小组合作，学会合作交流，培养物理核心素养

【教学重点】

实验方案设计，图像法处理实验数据。

【教学方法】

情景问题引导法、微课学习法

【设计思路】

这节课是体现科学探究要素的重要教学内容，通过观察引入实验，让学生分析现象，提出假设，设计实验方案，小组交流合作，数据分析，得出结论的过程让学生从本节课体会到科学探究的重要方式，提升学生的实验素养。

【教学课时】三节课，本设计为第一课时。

【教学过程】

教学

环节

引入

教 师 活 动

演示实验

引出问题

提出猜想

学生活动

男生和女生来吹动同一辆实验小车，比较小车的启动快慢；再让获胜的同学挑战吹动增加了质量的小车，这种学生参与的小活动可以激发学生的兴趣和求知欲。接下来让同学们通过之前的介绍进行大胆的猜测，质量一定，力越大加速度越大；力一定时，质量越大加速度越小，猜一猜加速度与力和质量可能是怎样的关系，并在猜想的基础上继续思考在数学上如何备注

从生活走向物理

更加直观地反映加速度与力和质量的关系。

本节提出问题引导学生设计相应的实验课重进行实验探究：

点环（1）力和质量两个变量都对加速度节，让有影响，实验中如何进行探究；

学生（2）在实验中如何让物体加速并测设计量其加速度；

实验，（3）如何测量物体运动过程中的合分析力；

数据，（4）重物重力表示细线拉力就是对得出的吗；

规律， （5）平衡了摩擦力细线拉力就是小车的合力吗，实验还需要注意哪些细节？

第一问学生容易理解实验中需要用到控制变量法的思想。又由于学生之前完成过测定匀变速直线运动的加速度实验，很容易想到通过在小车前端用细线系上重物在重物重力带动下让小车加速，并在小车尾部穿上纸带通过打点计时器记录小车的运动来计算小车加速度。而如何测量合力，学生可能会想到把最大静摩擦力测量出来视为运动过程中的摩擦力，给小车前端安装弹簧测力计来直接测量细线拉力或者认为重物重力就等于细线的拉力，从学生的认知水平来看这些想法都是非常可贵的，但是的确不够严谨。比如小车运动过程中除了滑动摩擦力还有纸带与打点计时器之间的摩擦，这个不能忽略，而且是测量不出来的，所以需要学生进一步思考是否可以通过对装置的改进来平衡运动过程中的摩擦力，预习过的同学应该能够说出将轨道倾斜用重力下滑分力来平衡摩擦力的办法，顺着学生的阐述，可以进一步提问：在实验中如何具体如何操作，怎么判断？摩擦力的平衡需要学生反复调节轨道倾角直到不受细线拉力时可以做匀速直线运动在纸带上留下均匀的点迹。除了这点还需要学生再次思考如果物体的质量改变了，是否需要重新平衡摩擦力？进一步讨论实验中需要注意的细节。

1、

设计实验方案并分析实验原理

2、

进行实验完成数据记录（表格一、表格二）

3、

图像法处理实验数据（图一、图二）

4、

分析实验数据得出结论

学生主体教师主导，让学生学会如何使实验设计得更严谨，并学会图像法处理数据，分析实验结果

实验的反思

分析实验数据中的误差

分析实验数据出现的误差来源

知识解决问题

小结

作业

对本节课实验探究物理规律的方法进行了小结

布置相应的课后习题、课后思考

重点领会本节课在形成物理规律的过程的方法，学会实验探究

课后完成，巩固所学

（表格一）保持小车质量M一定，探究加速度a与力F的关系

小车质量

M =0.20kg

实验编码

1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

重物

牵引力

加速度

F/N

只挂5g小桶

加2g砝码

加4g砝码

加6g砝码

加8g砝码

0.05

0.07

0.09

0.11

0.13

a /（m/s2）

（表格二）保持小车受力F一定，探究加速度a与小车质量M的关系。

小车受力

F =0.20N

小车

小车总质量M/kg

加速度

a /（m/s2）

实验编码

2-1

2-2

2-3

空小车

加50g钩码

加100g钩码

0.20

0.25

0.30

5.00

4.00

3.33

2-4

2-5

加150g钩码

0.35

2.75

1.67

加400g钩码

0.60

2-6

加600g钩码

0.80

1.25

图一：保持小车质量M一定，加速度a与力F的图像

图二：保持小车受力F一定，加速度a与小车质量M的图像（黑色），加速度a与小车质量1/M的图像（红色）

【教学流程图】

提出问题

教师引导

开始

学生活动演示实验

提出假设

大胆猜想

提出问题思考实验设计方案

学生讨论交流，小组合作完成

引导学生

分析数据

处理数据

图像法分析数据思考结论

教师提问

交流结论，学会反思

学会反思

课堂小结

布置课后作业

结

束