江苏省沭阳县潼阳中学高中物理一教学案：4.2探究加速度与力、质量的关系

实验：探究加速度与力、质量的关系教学案例设计一、教学内容分析“实验：探究加速度与质量、力之间的关系”这一节内容在物理教材必修一中安排在“牛顿第二定律”前“牛顿第一定律”后。

“牛顿第一定律”是牛顿对于“力与运动的关系”的定性表述，而“牛顿第二定律”是在“牛顿第一定律”的基础上对运动和力的定量研究表述，是牛顿力学的重点和中心内容。

教材引导力学生从牛顿第一定律出发，安排这节内容的必要性，并从实验思路设计，物理量的测量，实验过程和数据分析几个方面引导学生完成探究。

二、学情分析从学生的知识结构上看，通过上一节内容的学习，学生已经知道了物体的加速度与力、质量有关，这为实验理论的理解打下了基础。

经过第一章中“探究小车速度对时间变化规律”这一实验的学习，已经知道实验探究操作的基本步骤，具备了一定的实验能力。

三、设计思想实验在中学物理中占有重要的地位。

在物理学中，许多概念的形成，规律的发现和理论的建立，都是以实验为基础的。

物理离不开实验。

旧的教学模式，课程的开展方式主要是注入填充式，教师为课堂的主体，整堂课都是教师在讲解，学生听，学生参与度很低，而在新的课改中，物理学科提出了核心素养，物理学科的核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

物理课堂教学围绕着核心素养展开，科学探究是其中必不可少的一部分，所以在实验课程设计上以探究为主要模式。

四、教学目标1、经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验2、经历用图像处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力3、经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会五、教学重难点教学重点：1、让学生经历加速度与力、质量关系探究过程2、体会探究的本质，培养学生提出问题、批判性思维、交流和合作等能力教学难点：1、从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系2、从图像中发现物理规律，并通过这种体验提高使用多种方法和手段分析、处理信息的能力六、教学过程1、问题引入师：牛顿第一定律告诉我们，物体如果受力，将会改变运动状态，产生加速度。

§4.2 探究加速度与力、质量的关系一．教学目标1、学会用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。

2、能用“化曲为直”的思想处理物理量之间的反比关系。

3、能从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比。

（二）过程与方法1、体验科学探究的基本步骤。

2、知道一种常用的研究方法——控制变量法。

（三）情感、态度与价值观1、使学生在相互协作中体验团队精神。

2、培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风。

二．教学重点、难点1．加速度的测量或转化处理。

2．用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。

三．教学过程引入：小实验问题1：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述？物体运动状态改变快慢与何因素有关？问题2：以上各物理量之间的关系如何研究？猜想：加速度与力、质量的关系如何？你猜想的理由是什么？问题3：质量、力与加速度分别如何测量？探究一: 探究a与F的关系附：与加速度有关的公式若v o=0 a=(v t-v o)/t a=v t/t v t2-v o2=2ax v t2 =2ax x=v o t+at2/2 x= at2/2 Δx=at2数据记录：m1=m2（1）根据表中数据，计算出拉车钩码质量之比和小车位移之比的关系。

（2）由计算结果可以判定：当m一定时，a与F的关系是。

探究二: 探究a与m的关系若测得某一物体受力F一定时，m变化，记录了不同m时a的数值如下表：（1）根据表中数据，画出图象。

（2）从图象中可以判定：当F一定时，a与m关系为。

小结：1、2、3、4、四．布置作业：1、完成实验报告。

2、设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度。

3、以“控制变量法在物理实验中的应用与意义”为题，写一篇科技小论文。

实验：探讨加速度与力、质量关系一、教材分析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，而探讨加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫.本节是探索规律的实验，重点就是让学生切身体验探讨进程.在教师的引导下学生动手、动脑进行设计研究，体会通过控制变量来研究物理规律的重要方式，在研究电阻、电容等实验中都会用到此法.只有让学生在实际的设计和操作中才能使学生体会到物理学研究的方法，达到掌握方式、提高能力的目的.二、教学目标知识与技术通过实验探讨加速度与力和质量的定量关系.进程与方式使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.情感态度与价值观通过实验探讨激发学生的求知欲和创新精神.三、教学重点1.如何测量物体的加速度.2.如何提供和测量物体所受的力.四、教学难点指导学生选器材，设计方案，进行实验，作出图象，得出结论.五、教学进程导入新课温习导入温习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态转变快慢的物理量是什么？回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态转变快慢的物理量.通过上一节学习，咱们明白：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物体的运动状态较易改变.请同窗们按照上节所学知识及日常见闻实例猜想一下：加速度的大小与哪些物理量有关？学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关. 推动新课既然物体的加速度与物体的质量和它受到的力有关，到底存在如何的关系 下面通过控制变量法研究一下加速度与物体受力和质量的关系. 一、加速度与力的关系让学生阅读讲义，明确以下两个方面内容：1.实验的大体思路：维持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度与力的关系.2.实验数据的分析：按照定性分析判断结果：力越大，加速度越大，猜想a ∝F,F n. （1）设计表格，如： 次数项目 12 3 4 5 6 F/Na/（m ·s -2）(2)成立坐标系如图4-2-2：图4-2-2（3）描点 （4）连线通过取得的图线，分析a 与F 的关系.实验发觉a-F 图象是一条过原点的直线. 二、加速度与质量的关系1.实验的大体思路：维持物体受力不变，测量不同质量下的加速度，分析加速度与质量的关系.2.实验数据的分析：按照定性分析判断结果：质量越大，加速度越小，猜想a ∝m 1,nm 1（1）设计表格，如： 次数项目123456a/m ·s -2m/kgm1/kg -1（2）成立坐标系如图4-2-3：a-m 或a-n m图4-2-3 （3）描点 （4）连线取得图线分析，分析a 与m 的关系.为了增强学生做实验的目的性，引导学生分析以下内容：那个实验需要测量的物理量有三个：物体的速度、物体所受的力、物体的质量.质量可用天平测量，本实验要解决的主要问题是如何测量加速度和如何提供与测量物体受到的力. 三、制定实验方案时的两个问题图4-2-41.如何测量（或比较）物体的加速度，你能想到哪些方式？让学生试探后回答：用如图4-2-4所示的装置：在一端有滑轮的长木板上，放一小车，通过细绳另一端的钩码拉小车.（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，用秒表测量出运动的时刻，由x=21at 2公式算出. （2）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，按照纸带上打出的点来测量加速度. （3）直接用加速度计测量.总结：这些方式的一路特点是直接测出了加速度的大小，咱们要探讨的是加速度与其他量之间的比例关系，若是不直接测出加速度，咱们可否找出加速度和质量之间的定量关系呢？学生试探后回答：①若是测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时刻内发生的位移x 1、x 2,位移之比就是加速度之比.2121x x a a = ②若是测出两个初速度为零的匀加速直线运动物体在相同位移内所历时刻t 1、t 2，时刻比的平方就是加速度之比的倒数.212221t t a a =2.如何提供和测量物体所受的恒力.现实中，除真空中抛出或落下的物体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎是不存在的.但是，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，实验中力F 的含义能够是物体所受的合力.那么，如何为一个运动的物体提供一个恒定的合力？如何测出那个合力呢？交流讨论：用前边测加速度的器材，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，那个合力就等于钩码的重力.通过改变钩码的个数就可以够改变物体所受的合力，通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力. 四、如何由实验结果得出结论学生分组实验结束后，利用前面的方式处置实验数据，分析得出实验结论，让小组代表发言. 教师对各小组学生的实验方案、数据处置方式、实验结论等情形进行评价，让学生明确，只要设计方案合理，切身体验探讨进程，至于可否得出正确结果并非何等重要. 六、 课堂小结本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究.按照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式.其大体思路是：提出问题→猜想（作出假设）→进行实验（搜集数据）→数据分析→得出结论→反复验证→得出定律.七、教学跋文。

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能理解加速度与力、质量的关系。

（2）学生能够通过实验设计和数据分析，得出加速度与力成正比、与质量成反比的结论。

（3）学生学会使用控制变量法进行科学探究。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究过程，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、收集数据、分析论证的能力。

（2）让学生经历科学探究的过程，体会科学研究的方法，提高科学探究的素养。

3、情感态度与价值观目标（1）通过实验探究，培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的科学精神。

（2）激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的合作精神和创新意识。

二、教学重难点1、教学重点（1）理解加速度与力、质量的关系。

（2）掌握控制变量法在实验中的应用。

2、教学难点（1）实验方案的设计和实验数据的处理。

（2）对加速度与力、质量关系的深入理解和应用。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程1、新课导入通过播放汽车启动、飞机起飞等视频，引导学生观察物体运动状态的变化，提出问题：是什么因素决定了物体运动状态变化的快慢？从而引出加速度的概念，并进一步思考加速度与力、质量之间可能存在的关系。

2、猜想与假设组织学生分组讨论，根据生活经验和已有的知识，对加速度与力、质量的关系进行猜想。

学生可能会提出：加速度与力成正比，与质量成反比；或者加速度与力和质量的乘积成正比等假设。

3、实验设计（1）介绍实验器材：小车、砝码、托盘、打点计时器、纸带、细绳、滑轮、刻度尺、天平。

（2）引导学生设计实验方案：控制质量不变，探究加速度与力的关系。

控制力不变，探究加速度与质量的关系。

（3）强调控制变量法的应用：在探究加速度与力的关系时，保持小车的质量不变，通过改变托盘和砝码的质量来改变拉力；在探究加速度与质量的关系时，保持拉力不变，通过改变小车上砝码的数量来改变质量。

4、进行实验（1）学生分组进行实验，教师巡视指导，确保实验操作的正确性和安全性。

•••••••••••••••••高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案作为一位优秀的人民教师，可能需要进行教案编写工作，编写教案有利于我们弄通教材内容，进而选择科学、恰当的教学方法。

那么教案应该怎么写才合适呢？以下是小编为大家收集的高中物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》优秀教案，希望对大家有所帮助。

（一）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。

3、培养学生动手操作能力。

（二）过程与方法1、使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。

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。

（三）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．★教学重点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★教学难点指导学生选器材，设计方案，进行实验。

作出图象，得出结论★教学方法1、提出问题，导入探究原理――自主选器材，设定方案，进行操作，总结归纳――进行交流。

2、对学生操作过程细节进行指导，对学生实验过程的疑难问题进行解答。

★教学用具：多媒体、小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导轨、微机辅助实验系统一套。

★教学过程（一）引入新课教师活动：利用多媒体投影下图：定性讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同，作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。

导学案第二节. 实验：用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系一. 实验目的：1.了解影响加速度的因素——力和质量.2.通过实验分别作出a-F、a-m的关系图象并得出其关系3.体会“控制变量法”对研究问题的意义.4.新课标用DIS研究a-F、a-m之间的关系二. 实验器材：DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、、天平、支架等。

三.实验装置：四实验步骤：实验1：研究小车在质量一定的情况下，加速度与受力的关系⑴DIS 连接：将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在力学轨道的高端。

调整接收器、发射器的位置，使其基本正对。

将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。

⑵进行摩擦力平衡调整。

步骤如下：a 、双击图标，打开DIS 程序，等待传感器自动连接，待变成，传感器就连接成功了。

单击“新课改实验”，双击实验条目“用DIS求加速度”，进入实验界面。

b、将小车放到斜面上，打开位移传感器发射器电源开关，点击“”，轻推小车开始运动，测量小车的加速度。

当加速度接近零时，可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡，见（图）。

c、如果加速度与 0 相差较大，则调节轨道的倾角，再次测量，直至达到要求。

d、点击退出，退出“用DIS求加速度”。

实验一（1）返回软件主界面，点击实验条目“研究加速度与力的关系”。

（2）将细绳的一段栓在小车上，另一段通过滑轮拴在钩码上。

（3）在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值(等于钩码的重力)。

（4）将小车放到轨道上，点击“开始记录”，释放小车，数据采集完，点击“停止记录”（5）点击“选择区域”，选择需要研究的一段v-t图线。

此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。

（6）保持小车质量不变，改变拉力，重做实验，可得到另几组数据，记录在表格中。

a-F图线（7）处理实验数据，画出a-F 图线，归纳得出结论。

打点计时器纸带4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系1、学会用控制变量法研究物理规律，2、学会怎样由试验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系重点：探究加速度与力、质量的关系 难点：由实验结果得出结论。

【自主学习】 一、实验目的探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成 ；当作用力一定是，加速度与质量成 。

二、实验原理1、采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变化，而研究其中 的变化的方法。

本试验有F m a 三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。

即当力不变时，加速度与 的关系；当质量不变时，加速度与 的关系。

2、要测量的物理量有：三、 实验器材打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，导线，天平， ，砝码。

四、实验步骤1、用天平测出小车和小桶的质量M 和M /，把数值记录下来。

2、按图把实验器材装好，不挂小桶。

3、平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。

4、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。

5、保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。

6、保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。

7、计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。

【合作探究】一、实验数据记录及数据处理表一：表二：画出图像：实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。

二、实验注意事项总结1．在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”。

这种研究物理问题的科学方法是A．建立理想模型的方法B．控制变量法C．等效替代法D．类比法2．在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段，小车不挂小桶时，先将木板的一端垫起一定高度。

实验：探究加速度与力、质量的关系复习课教学设计1、知识与技能（1）学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系（2）会用图像法分析处理实验数据（3）从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比2、过程与方法（1）体验科学研究的基本步骤（2）知道一种常用的研究方法——控制变量法3、情感态度与价值观（1）使学生在互相协作中，体验团队精神（2）培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风2学情分析本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。

通过复习实验——探究加速度与力和质量的关系，让学生根据已有的器材，设计实验方案，进行实验验证，重新体验探究实验过程，通过问题引领、梯度导学，教师引导学生通过讨论、交流实验要注意的问题。

3重点难点（1）教学重点及其教学策略：重点：用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系教学策略：通过教师的引导，学生的互相讨论，得出实验的步骤和数据处理的方法。

（2）教学难点及其教学策略：难点：探究探究加速度与力和质量之间的关系其他相关方法教学策略：通过教师的讲解和演示，让学生体体会不需要平衡摩擦力或者不需要满足m远小于M的实验方法4教学过程分组探究实验引入新课：三组同学探究小车质量M保持不变，讨论加速度a与力F的关系，另外三组同学探究力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与小车M的关系．再次体验探究过程。

师生进行【探究学习一】问题引领梯度导学1．为什么要平衡摩擦力？如何平衡摩擦力？2.如何判断已经平衡好摩擦力？整个实验过程，需要平衡几次摩擦力？3. 如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够图像将会出现什么变化？平衡摩擦力过度了呢？4.谁提供小车加速的合外力？如何确定小车合外力的值？此过程要学生明确:1．平衡摩擦力：一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．不重复平衡摩擦力：实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力．学生推导平衡摩擦力方程。

探究加速度与质量、力的关系教学设计一、教材分析“探究加速度与力、质量的关系”一节选自人教版普通高中物理必修一第四章第二节。

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。

教材中实验的基本思路是采用控制变量法，要测量的物理量有质量、加速度和力，测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和力。

本节从引导学生从牛顿第一定律出发，提出探究加速度与力、质量关系的必要性并从实验思路设计、物理量的测量、实验过程和数据分析几个方面导学生完成探究，实验的基本思路对于学生来说并不困难，因此整个教学过程应该更加重视让学生体会探究的实质：鼓励学生提出科学问题;设计更多的实验方案;引导学生解决实验中遇到的问题：会试用多种方法处理数据，基于实验数据得出结论；以及培养学生对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。

二、学情分析1.已有基础：从知识结构上看，学生已认识到加速度与力、质量有关，以及它们之间的定性关系，具备了进一步定量探究的基础；从科学探究素养上看，学生已接触过实验探究，初步熟悉科学探究的要素，对于实验探究，学生也已有了一定基础；从认知发展水平上看，高一学生的认知正处于由直观认知向逻辑推理过渡阶段，学生已经初步具备了分析、归纳的能力。

2.学困点：生对定量研究运动规律的过程还很陌生，对于应用图像法处理数据中图像的“拟合”原理难以理解。

三、教学目标1.通过实验设计过程，采用控制变量的方法对a、F、m三个物理量间的关系进行定量研究和根据实验数据，归纳实验结论。

2.经历实验的操作和测量过程，以及通过图象处理实验数据的过程，理解图像法处理实验数据的有效性和“化曲为直”的思想方法，体验如何平衡摩擦阻力、减少系统误差的操作方法。

3.通过探究实验，体会探究过程的科学性和严谨性，培养与人合作、学会分享的团队精神。

四、教学重难点重点: 让学生经历加速度与力、质量关系的探宄过程，体会探究的本质，培养学生提出问题、批判性思维、交流与合作的能力。

第4章第2节实验探究加速度与力、质量的关系【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、使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。

2、指导学生根据原理去设计实验。

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创新精神.2、使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【教学过程】【实验目的】1．学会用控制变量法研究物理规律.2．验证牛顿第二定律。

3．掌握利用图象处理数据的方法.【实验原理】探究加速度a与力F及质量M的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量——小车的质量M不变，探究加速度a与力F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，探究加速度a与小车质量M的关系。

【实验器材】打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码、薄木块。

【实验步骤】1．称量质量：用天平测小盘的质量m0和小车的质量M0。

2．安装器材:按照实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即无小车牵引力）。

3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移动薄木块的位置,直至小车在不挂小盘和砝码的情况下能沿木板做匀速直线运动为止。

4．测量加速度：（1）保持小车的质量不变：把小车靠近打点计时器，挂上小盘和砝码，先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带.计算小盘和砝码的重力,即为小车所受的合力,由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表（一)中。

改变小盘内砝码的个数，并多做几次。

（2）保持小盘内的砝码个数不变：在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度,并将所对应的质量和加速度填入表（二）中.改变小车上砝码的个数，并多做几次。

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系从容说课新课标和教学大纲一个很大不同就是新课标注重的是对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力加强了，以这一节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现；而现在变为探究加速度与力、质量之间的关系，注重的是问题的提出与发现.本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧.实验过程中要引导学生自己独立完成实验，独立进行实验数据的处理，最后讨论实验结果，看在哪些方面做得好，哪些方面存在问题.应该放手让学生自主设计实验，即使实验方案不符合要求，也要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作过程中的体验是很重要的.这节课的教学可以打破以前传统的一节课进行45分钟的方法，把两节课连在一起放在实验室里进行.用大约一节课的时间进行分析设计实验方案，找出可行的实验方案，在剩余的时间进行实际的操作.操作过程中要时刻注意学生可能出现的问题，加以纠正，并指导学生用计算机进行实验数据的处理.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.3.培养学生动手操作能力.过程与方法1.指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系.知道用控制变量法进行实验.2.学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验.3.对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题.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.培养与人合作的团队精神.教学重点1.控制变量法的使用.2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.3.实验数据的分析与处理.教学难点1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行.2.实验数据的分析与处理.教具准备多媒体课件，小车，一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码（规格：10 g、20 g，用作牵引小车的力）；砝码（规格：50 g、100 g、200 g，用来改变小车的质量）；刻度尺；文件夹；粗线绳（用来牵引小车）.打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套.课时安排2课时教学过程［新课导入］利用多媒体投影图4－2－1：图4－2－1分组定性讨论组1：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同？师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果.组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大.师：请组2的代表回答你们组讨论的问题.组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小.师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？生1：应该与物体的质量和物体所受的力有关系.力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小.生2：这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受的重力和支持力相等，不参与加速度的提供.师：刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢？生：方便我们的研究.师：这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法.我们以前在什么地方学到过这种方法？生1：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时.生2：在研究电流与电压、电阻的关系时.师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系.［新课教学］一、加速度与力的关系师：设计一个实验，保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系.大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理.分组讨论组1生1：我们是根据课本上的参考案例设计实验的（在投影仪上展示实验装置如图4－2－2）.图4－2－2组1生2：我们设计实验的实验原理如下：因为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动.根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x =21at 2可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来.师：下面请组2的代表发言. 组2生1：我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系.组2生2：为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动.师：这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组3的同学代表发言.组3生1：前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式x =av v 2202 可以求出加速度的大小，从而可以得到加速度和力的关系.师：好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格来记录一下自己的实验数据.那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢？生1：水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同.表格设计如下：学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验 师：现在请各小组简要进行一下实验报告. 组1生1：我们根据课本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系.师：实验数据是怎样进行处理的呢？ 组1生2：我用的是位移和对应力的比值.组1生3：通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移（即加速度）和力的关系.关系图表如图4－2－3所示：图4－2－3可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比.组2生：我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比.组3生：我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线.师：大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢？能不能想出办法来克服？组1生：当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量.我们用松香涂抹在绳子上，效果不错.组2生：我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，a－F图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲.师：这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下：设砝码及盘的质量为m，小车的质量为M，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢？如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分来源于此.控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到.组3生：虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂.师：我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在课下讨论一下看如何用数据处理软件处理实验中得到的数据.师：以上我们是通过控制物体的质量不变来探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变来探究物体的加速度和质量的关系.二、加速度与质量的关系学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论.师：大家得出的结论是什么？生：物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比.师：这时候我们应该怎样通过图象来验证问题呢？生：我们如果作a－M图象则图象是曲线，我们可以作a－1／M图象来解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以a－1／M图象应该是一条过原点的直线.三、由实验结果得出的结论师：通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系.【分组讨论】生1：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比.生2：应该是和物体所受的合力成正比.生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同.师：（总结）大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢？仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容.【课堂训练】在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动（阻力不计）.甲、乙两同学在一起议论，甲同学说：大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大.乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大.你认为他们的说法是否正确？请简述理由.答：甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量.大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大.小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大.判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力.［小结］本节我们学习了：1.力是物体产生加速度的原因.2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法.3.物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致.4.实验数据的处理方法.［布置作业］1.完成实验报告.2.设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度.［课外训练］1.甲、乙两同学在“探究加速度与合外力F的关系”时，分别得到如图4－2－4所示的图象，这说明了什么？图4－2－42.关于本节课的实验操作，下列说法中符合实际的是A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D.先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系3.在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在？参考答案1.答：甲、乙两物体质量不同，且m甲<m乙.2.D3.平衡摩擦力，减小误差板书设计活动与探究探究主题：控制变量法在物理实验中的应用与意义.通过查资料或上互联网搜索等手段写一篇与之相关的科技小论文.。

实验：探究加速度与力、质量的关系颜岩宁阳一中物理组【教学目标】一、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，与质量也有关。

2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。

3．培养学生动手操作能力。

二、过程与方法1．指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。

2．引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。

3．对实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。

三、情感、态度、价值观1．通过实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。

2．通过探究激发学生的求知欲和创新精神。

3．培养人与人合作的团队精神。

【教学重点】1．控制变量法的使用。

2．如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。

3．实验数据的分析和处理。

【教学难点】1．在老师引导下提出切实可行的实验方案。

2．实验的操作过程。

【教学用具】带有滑轮的长2块；小车2个；打点计时器、秒表、钩码、夹子、刻度尺、粗细线；气垫导轨、数字计时器、光电门两个。

【教学要求】上课地点为实验室，五个学生一组，选出组长一名。

每组桌上贴上组号，每个学生发学案一张，每组同学带课本，计算器，铅笔。

【教学过程】(一)引入新课牛顿第一定律告诉我们物体在不受力的情况下保持的运动状态是静止或匀速运动。

那么，同学们考虑过没有物体在受到力的情况下的运动状态是怎样的呢？这节课我们就来研究这个问题。

用多媒体投影机出示学生思考的问题：1、物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什么？2、对于任何物体，在它们受到相同作用力时，决定它们状态变化难易程度的唯一性因素是什么？参考答案：物体运动状态的改变是速度的改变，标志物体运动状态变化快慢的物理量是加速度。

对于任何物体，在它们受到相同作用力时，决定它们状态变化难易程度的唯一性因素是物体的质量。

由上节学习可知：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变，物体的质量越小，物体的运动状态越容易改变。

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情导入新课情景导入多媒体播放十字路口红绿灯时摩托车、载重汽车减速停止与加速启动的画面.图4-2-1通过以上画面我们可以看出，摩托车启动很快，而载重汽车启动很慢，这是为什么呢？复习导入复习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什么？回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量.通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物体的运动状态较易改变.请同学们根据上节所学知识及日常见闻实例猜测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关.推进新课既然物体的加速度与物体的质量和它受到的力有关，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.学生讨论后回答：1.质量大的物体加速度小.如：并驾齐驱的大货车与小汽车在相同的制动力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.图4-2-2（3）描点 （4）连线-F 图象是一条过原点的直线.改变小车的质量重复上面步骤，看得出的图象有什么不同.二、加速度与质量的关系让学生阅读课本，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a ∝m 1,n m1 （1）设计表格，如：次数项目 12 3 4 5a/m ·s-2m/kgm 1/kg -1n m1/kg -n（2）建立坐标系如图4-2-3：a-m 1或a-n m1图4-2-3（3）描点 （4）连线得到图线分析，分析a 与m 的关系.为了增强学生做实验的目的性，引导学生分析以下内容：这个实验需要测量的物理量有三个：物体的速度、物体所受的力、物体的质量.质量可用天平测量，本实验要解决的主要问题是怎样测量加速度和怎样提供与测量物体受到的力.三、制定实验方案时的两个问题图4-2-41.怎样测量（或比较）物体的加速度，你能想到哪些方法？让学生思考后回答：用如图4-2-4所示的装置：在一端有滑轮的长木板上，放一小车，通过细绳另一端的钩码拉小车.（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，用秒表测量出运动的时间，由x=21at 2公式算出. （2）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. （3）直接用加速度计测量.总结：这些方法的共同特点是直接测出了加速度的大小，我们要探究的是加速度与其他量之间的比例关系，如果不直接测出加速度，我们能否找出加速度和质量之间的定量关系呢？（1）根据表中所列数据，分别画出a-F 图象和Ma 1-图象. （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_______.（3）由aF 图象可知，M=_______.（4）由Ma 1-图象可知，F=_______. 答案：（1）a-F 图象和Ma 1-图象分别如图4-2-5甲、乙所示 （2）正比关系 反比关系 （3）0.50 kg (4)4.02 N图4-2-5重点归纳：通过本题可以看出，物体的加速度跟合外力成正比，跟物体的质量成反比. 课堂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2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、加速度与力的关系1.实验思路：保持质量不变，探究a 与F 的关系二、加速度与质量的关系。

《实验：研究加快度与力、质量的关系》教课思路和教课方案宿豫中学王冠依据教材安排本节分两课时达成，第一课时分组实验：分别测出加快度与力、质量几组数据。

第二课时指引学生进行数据剖析。

对于《加快度与力、质量关系的教课》，过去教材安排为“考证明验” ，而新教材改为“研究实验” 。

这一变化，表现新纲领所要求的着重培育学生实验能力以及综合剖析问题、解决问题的能力。

自己就是依据这一要求进行本节内容的教课方案的，下边仅就第一课时谈一谈教课思路。

第一由两副图片指引学生发现问题：速度变化的快慢与那些要素相关，而后进一步指引学生提出问题：加快度与力、质量有何定量关系引出本节课题。

而后，由教师提出加快度与力、质量都相关系，那么如何进行实验研究从而引出“控制变量法” 这一科学方法。

在研究加快度和力的关系时，第一提出如何供给和丈量力、如何测加快度而后组织学生议论解决方案。

并对实验器械、实验步骤、记录数据的表格设计睁开分组议论，并把学生议论结果在实物展现台上展现，而后由学生发布建议，得出可行方案。

最后组织学生进行分组实验。

总之本节课牢牢环绕“发现问题、提出问题、解决问题”这一研究模式，层层深入地睁开教课，以提升学生的团结协作能力、剖析解决问题的能力以及实验能力等。

需要增补说明的是：实验前自己故意没有重申实验中要均衡摩擦力，也没有重申沙（桶）的质量要远小于车（砝码）质量，而是任由学生实验，而后依据所得图象去指引学生剖析图象为什么可是原点，以及当外力较大时，图象为什么曲折。

这样安排，我以为更能表现“研究”这一模式。

以上不过自己的一些浅显的见解，敬请各位专家责备指正。

附教课方案 :第二节实验：研究加快度与力、质量的关系（教课方案）课题第二节实验：研究加快度与力、质量的关系授课人王冠教学目标（1）用比较法丈量加快度（2）研究加快度与力、质量的关系（3）能作图象分并依据图象析物理问题要点研究加快度与力、质量的关系难点实验方案确实立、实验数据的剖析教具打点计时器、小车、重物、线、木板、钩码、砝码、纸带感情态度（ 1）实验是研究物理规律的最重要的手段价值观（ 2）学会用实验剖析和解决问题是一种物理品行教课内容教师活动学生活动播放：（ 1）战斗机进入临战状态观看课件，发抛掉副油箱现并提出问题（ 2）一般吝啬车和赛车同时启动指引：从以上两个案例中能够发现什么问题可否用物理语言概括以上两个问题启迪点拨：同学们提出的“灵巧，加速快”，物理含义是什么一、加快度和力的关系小结引出课题，1．基本思路：保持物体质量不变，新课教课丈量物体在不一样的力作用下的启迪指引：一个量与两个量都有加快度关系，如何用实验研究它们的定思虑议论2．实验器械：打点计时器、小车、量关系重物、线、木板、钩码、砝码、总结得出：用控制变量法纸带实验：研究加快度和力的关系提出问题：如何供给和丈量物体思虑议论所受的恒力商讨：可否用弹簧称拉物体总结得出可行方案：用钩码经过细线拉小车，钩码（盘）的重力3．表格：为对小车的拉力。

§4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系编制: 高一物理备课组【学习目标】1、学会用控制变量法研究物理规律，2、学会怎样由试验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系【学习重点】探究加速度与力、质量的关系【学习难点】由实验结果得出结论，【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【学习过程】（认真阅读教材p71-74页完成下列问题）1．描述物体运动状态的物理量是？什么情况下说明物体的运动状态变了？你怎么理解加速度？2．根据自己经验，物体加速度的大小跟哪些因素有关？可能有什么关系？我们用什么方法来探究加速度跟这些物理量的关系？3．实验时我们需要测量哪些物理量，怎么测量？测量的数据怎么处理？为什么？4．小车运动过程中要受到木板给它的摩擦力，怎样平衡这个摩擦力？又怎样去验证摩擦力被完全平衡了？在探究加速度与力、质量的关系的实验中平衡了摩擦力后，改变重物的质量，或者是改变小车的质量，是否还需要重新平衡摩擦力呢?5．实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。

6．请分析一下实验误差产生的原因。

典型例题例题1、如右图，为做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，计算出个纸带的加速1、根据表中所列数据，分别画出a—F图像和a—1/M图像。

2、从图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是；当F一定时，a与M的关系是。

3、由a-F图像可知M= 。

4、由a-1/M图像可知F= ．例题2、试分析a-F图象中产生图线①、②的原因。

【达标检测】1．物体运动状态的变化是指A．位移的变化B．速度的变化C．加速度的变化D．质量的变化2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是( )A．小球做自由落体运动B．枪弹在枪筒中做匀加速运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车D．汽车在水平面上匀速转弯3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动B．物体所受的合力越大，其速度越大C．物体受力不变时，其运动状态也不变D．物体受外力的作用，其速度一定改变4．关于力下列说法中确的是( )①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．A．①④B．①②C．②③D．③④5．下列说法中正确的是( )A．物体不受力时，一定处于静止状态B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向。