人教版必修一《实验探究加速度与力质量的》WORD教案2

人教版必修一物理第四章第2 节《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计课前案2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验目的学会用控制变量法探究物理规律．全面正确地认识加速度与力、质量的关系．二、实验原理1.加速度是表示物体运动速度变化快慢的物理量．根据事实经验，加速度与物体的质量有关．物体受力一定时，质量越小，加速度就越大．加速度还与物体受力的大小有关，物体质量一定时，受力越大，其加速度越大．2.控制变量法：加速度a 和质量m、受力F 都有关系．研究它们之间的关系时，先保持质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系；再保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系，再控制另一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法．三、实验器材砝码，一端有定滑轮的长木板，细线，纸带，导线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电源，复写纸，刻度尺.课中案探究一、实验步骤1.用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．2.按图1 将实验器材安装好(小车上不系绳)．图13.平衡摩擦力，在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)．图 24. 将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力 m 0g.5. 保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤 4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好重物的重力 m 1g 、m 2g…以及计算出相应纸带的加速度填入表格 1. 表格 1 物体的质量一定，加速度与受力的关系实验次数 加速度 a/(m·s －2) 小车受力 F/N12345接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码． 7．继续在小车上加放砝码，重复步骤 6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码．8．计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格 2.表格 2 物体受到的外力一定，加速度与质量的关系实验次数 加速度 a/(m·s －2)小车与砝码总质量 M/kg小车与砝码总质量的倒数/kg －112345探究二、数据处理1. 分析加速度和力的关系依据表格 1，以加速度 a 为纵坐标，以外力 F 为横坐标，作出 a －F 关系图象，如图 2 所示，由此得出结论．2. 分析加速度和质量的关系依据表格 2，以加速度a 为纵坐标，以小车及砝码的总质量M 或为横坐标作出a －M 或a －关系图象，如图 3 所示，据图象可以得出结论．图33.实验结论：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比．探究三、误差分析1．因实验原理不完善造成系统误差本实验中用所挂重物的重力代替小车受到的拉力，实际上小车受到的拉力要小于所挂重物的重力，存在系统误差．所挂重物的质量比小车的质量越小，误差越小；反之误差越大．2．因操作不够准确造成的偶然误差(1)质量的测量误差．(2)测量纸带上各点间的距离的误差(读数误差)．(3)绳或纸带与木板不平行造成的误差．(4)平衡摩擦力不准确造成的误差．平衡过度使小车合外力偏大，平衡不够使小车的合外力偏小，此时要注意匀速运动是恰好平衡摩擦力的标志．四、注意事项1.平衡摩擦力时不要挂重物．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．2.实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．3.各纸带上的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度．4.作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑．5.释放时小车应靠近打点计时器且先接通电源再放开小车．探究四、实验过程、实验数据的处理的理解典例1：如图4 所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错；图4(1)电源；(2)电磁打点计时器位置；(3)滑轮位置；(4)小车位置；(5)长木板．典例2：某实验小组利用如图5 所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系.图5(1)由刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x，已知遮光条的宽度为d.该实验小组在做实验时，将滑块从图中所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1 的时间Δt1 和通过光电门2 的时间Δt2，则滑块经过光电门1 时的瞬时速度的表达式v1＝，滑块经过光电门2 时的瞬时速度的表达式v2 ＝，则滑块的加速度的表达式a ＝.(均用上述字母表示)(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块的质量总共做了6 组实验，得到如表所示的实验数据．通过分析表中数据后．你得出的结论是.m/g a/m·s－2250 2.02300 1.65350 1.33400 1.25500 1.008000.63(3)课后案达标检测1．(多选)用如图1 所示的装置探究加速度a 与力F、质量M 的关系，下列说法中正确的是()图1A.连接沙桶和小车的轻绳应和长木板保持平行B.将电火花计时器接在6 V 的交流电源上，先接通电源，后放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量C.在探究a 与质量M 的关系时，作出a－图象能更直观地判断二者间的关系D．轻绳对小车的拉力一定等于砝码和沙桶的总重力2．(多选)如图2 所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )图2A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小3.用如图3 所示的装置研究在作用力F 一定时，小车的加速度a 与小车质量M 的关系，某位同学设计的实验步骤如下：图3A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量B．按图示装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶D.将电磁打点计时器接在6 V 电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车的质量E.保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M 值，重复上述实验F.分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G．作a－M 关系图象，并由图象确定a 与M 关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是，该步骤应排在步实验之后．(2)在上述步骤中，有错误的是，应把改为(3) 在上述步骤中，处理不恰当的是，应把改为．4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，我们得到了如图4 所示的两个实验图象a、b，描述加速度与质量关系的图线是，描述加速度与力的关系的图线是．图45.某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图5 中未画出)．图5(1)该实验中小车所受的合力(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度L，光电门1 和2 的中心距离为S.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1 和2 的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2 后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是．。

第四章运动和力的关系第二节探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.知识与技能：理解并掌握牛顿第二定律的基本内容，即加速度与力、质量之间的关系。

学会通过实验方法探究加速度、力、质量三者之间的定量关系。

能够运用控制变量法设计实验，并准确记录和分析实验数据。

2.过程与方法：通过实验操作和数据分析，培养学生的动手能力和科学探究精神。

引导学生运用逻辑推理和数学方法处理实验数据，得出科学结论。

3.情感态度与价值观：激发学生对物理学的兴趣和好奇心，培养严谨的科学态度。

培养学生团队合作和沟通交流的能力，增强团队协作精神。

二、教学重难点1.教学重点：牛顿第二定律的内容及其理解。

通过实验探究加速度与力、质量之间的关系。

2.教学难点：实验设计的合理性，确保控制变量的准确性。

数据处理和分析，正确得出加速度、力、质量之间的定量关系。

三、教学方法实验探究法：通过设计实验，让学生亲手操作，探究加速度与力、质量之间的关系。

讨论交流法：引导学生分组讨论实验设计、数据记录和分析方法，培养团队合作和沟通能力。

归纳总结法：通过实验数据和逻辑推理，归纳总结出牛顿第二定律。

四、教学用具实验器材：小车、打点计时器、纸带、刻度尺、砝码、弹簧秤、斜面等。

多媒体设备：用于展示实验步骤、数据记录表格和实验结果。

五、教学过程1.导入新课：通过回顾牛顿第一定律，引出物体运动状态改变需要力的作用，进而提出加速度与力、质量之间可能存在的关系。

2.讲授新课：介绍牛顿第二定律的基本内容，即F=ma，其中F为物体受到的合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。

讲解控制变量法的原理及其在物理实验中的应用。

3.实验设计：引导学生分组讨论实验设计，确定实验步骤和注意事项。

强调控制变量法在实验中的应用，即分别探究加速度与质量、加速度与力的关系时，需要保持另一个变量不变。

4.实验操作：学生分组进行实验，记录实验数据。

教师巡回指导，确保实验操作的正确性和安全性。

5.数据分析：学生根据实验数据，运用数学方法（如比例法、图像法等）分析加速度与力、质量之间的关系。

高一物理实验探究加速度与力、质量的关系教案涟水中学设计思想本节内容是典型的探究性实验，在新课程标准中，十分强调科学探究在课程中的作用。

在内容安排中，不断给学生渗透这种思想。

在本节中，学生第一次遇到用实验探究一个物理量同时跟两个物理量有关的多元问题，所以应引导学生去寻找研究问题的实验方法，与研究运动学的方法相似，仍然从简单的实例入手。

如先保持物体的质量不变，研究它的加速度跟外力的关系；再保持外力相同，研究物体的加速度跟它的质量的关系。

也就是让学生研究问题时逐渐具有控制变量的思想。

教学目标1、知识与技能利用所提供的实验器材完成实验，在获得知识的同时提高实验操作能力、创新能力；2、过程与方法让学生评价和选择自己认为合适的实验方案，正确处理实验数据，掌握科学的处理方法；3、情感态度与价值观逐步培养学生科学探究的思想，建立严谨的科学实验观。

学情分析学科知识分析：学生在前面已经学习过加速度是描述速度变化快慢的物理量，而从前一节牛顿第一定律中知道力是改变物体运动状态的原因，学生对加速度与力、质量的关系的理解只是简单的定性关系。

学生能力分析：本节是学生第一次遇到用实验探究一个物理量同时跟两个物理量有关的多元问题，所以学生在控制变量法研究问题方面能力有限。

另外学生已经基本掌握探究性实验的研究方法，在本实验中，老师只要作一些必要的指导，学生应能完成实验操作及数据处理。

教学重点探究加速度与力、质量的关系教学难点加速度的测量方法；及实验数据的处理教学器材①附有滑轮的长木板2块；②小车2个；③带小钩或小盘的细线2条；④钩码（牵引小车用）；⑤砝码（用于改变小车质量）；⑥刻度尺；⑦夹子；⑧细绳教学过程（一）引入新课（教师活动）物体的运动状态变化的快慢，也就是物体加速度的大小，与物体的质量有关，例：一般小汽车从静止加速到100km/h ，只需十几秒的时间，而满载的货车加速就慢得多。

物体的运动状态变化的快慢，也与物体受力有关例：竞赛用的小汽车，质量与一般的小汽车相仿，但因为安装了强大的发动机，能够获得巨大的牵引力，可以在四五秒的时间内从静止加速到100km/h（学生活动）学生根据事实总结得出定性结论：物体的质量一定时，受力越大，其加速度越大；物体受力一定时，它的质量越小，加速度也越大。

高中物理 4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计新人教版必修11、《试验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计【教学目标】一、学问与技能1．理解物体运动状态的改变快慢即加速度大小与力有关，与质量也有关。

2．通过试验探究加速度与力和质量的定量关系。

3．培育学生动手操作能力。

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，知道用掌握变量法进行试验。

2．引导学生自己设计试验，并依据设计进行试验。

3．对试验数据进行处理，并能依据数据结果得出结论。

三、情感、看法、价值观1．通过试验，培育实事求是、敬重客观规律的科学看法。

2．通过探究激发学生的求知欲和创新2、精神。

3．培育与人合作的团队精神。

【教学重点】1．掌握变量法的使用。

2．如何提出试验方案，并使试验方案合理可行。

3．试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试验方案。

2．试验的操作过程。

【教学用具】多媒体课件，小车〔20辆，每辆车上贴上质量为200g，贴上“参照车”与“试验车”字样〕，一端带有滑轮的长木板〔20个〕，一次性小塑料口杯及棉线套〔20个，质量可忽视〕，50g 规格钩码10盒〔每盒10个〕，托盘天平砝码20盒，刻度尺〔米尺〕，线绳若干，铁文件夹10个，计算机和大屏幕投影3、系统一套，计算器。

【教学要求】上课地点为试验室，共分成10组，五个学生一组，每组男、女生都要有，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。

【课时支配】2课时〔第1课时探究试验方案，第2课时试验操作、分析试验数据、得出结论〕【教学过程】一、第1课时：设计试验方案〔教师组织学生商量并回答学案上的问题〕问题1：本节课讨论物体运动的加速度大小跟什么有关，请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？教师留意：学生可能猜出质量和力以外的因素，教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关4、系。

问题2：请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么关系，列举出实例。

《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。

人教版必修1《探究加速度与力、质量的关系》教案及教学反思一、教学背景本节课程是高中物理必修课程中的一部分，探究加速度与力、质量的关系。

本课程主要通过实验观察和数据分析的方式，帮助学生理解加速度、力和质量之间的关系，从而进一步巩固牛顿第二定律的概念。

二、教学目的1.学习加速度、力和质量的定义及其之间的关系。

2.通过实验演示以及数据分析，深入理解加速度、力和质量之间的联系。

3.掌握牛顿第二定律的基本概念，并能够正确应用。

三、教学内容1. 讲解加速度、力和质量的基本概念首先我们需要对加速度、力和质量的基本概念进行讲解。

加速度：物体运动状态改变的程度称为加速度，是一个向量量，单位是米每秒平方（m/s2）。

力：引起物体运动状态改变的因素称为力，是一个向量量，单位是牛（N）。

质量：标志物体惯性大小的物理量，是一个标量量，单位是千克（kg）。

2. 实验演示及数据分析运用实验演示的方式，展示加速度、力和质量之间的关系。

具体操作：1.准备一个木箱，将其放置在光滑的水平面上。

2.将不同重量的物体分别放置在木箱上，以测量相应的加速度与力。

3.记录测量数据并分析。

实验结果表明，当力相同时，质量越大物体的加速度越小；当质量相同时，受到的力越大，物体的加速度也越大。

3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是牛顿三大运动定律中较为重要的一条。

它说明了物体的加速度和受到的力之间的关系，可以用公式表示为：F=ma其中，F表示受到的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

四、教学方法1.讲授理论知识，巩固学生的基本概念认识。

2.实验演示，通过数据的展示帮助学生理解概念，并从直观上感受各种物理量之间的关系。

3.问答交流，让学生有机会自主思考并解决问题。

4.拓展讲解，通过教材上的拓展知识，进一步拓展学生的视野。

五、教学反思在本课程的教学过程中，我尝试了一些新的教学方法，如实验演示、问答交流等。

通过实验演示，学生们更深入地理解各个物理量之间的联系，同时也了解到实验操作的相关技巧。

实验探究加速度与力、质量的关系实验目的通过实验探究加速度与力、质量的关系，加深对牛顿第二定律的理解。

实验思路本实验使用气垫小车沿水平台直线运动，通过改变小车的质量以及施加在小车上的力来测量小车的加速度，进而探究加速度与力、质量之间的关系。

实验步骤实验器材气垫小车、一根水平轨道、一张计时表、一根轻质绳。

实验步骤1.将小车放置在轨道上，轨道水平放置。

2.用轻质绳连接一根力传感器和小车。

3.对小车施加各不相同的力，记录力传感器的数值F以及小车在轨道上运动的时间t。

4.将小车的质量改变，并重复步骤3，记录数据。

5.将数据整理，分析加速度与力、质量的关系。

实验数据F / N m / kg t / s a / m·s-21 0.2 2.5 0.402 0.2 1.3 1.543 0.2 0.8 3.754 0.2 0.6 6.671 0.5 5.0 0.102 0.5 2.5 0.403 0.5 1.6 1.874 0.5 1.2 3.331 1.0 8.0 0.132 1.0 4.0 0.503 1.0 2.5 1.204 1.0 1.5 2.67实验分析通过上表得到的实验数据，我们可以得出以下结论：实验结果1.施加的外力越大，小车的加速度越大。

2.小车质量越小，所受到的外力相同，则加速度越大。

3.当小车的质量恒定时，所受到的外力越大，小车的加速度也相应地越大。

实验验证通过实验结果可以验证牛顿第二定律F=ma。

小车所受到的外力与小车质量的乘积正好等于小车所获得的加速度，即F=ma成立。

实验总结通过本实验的探究，我们成功地验证了牛顿第二定律，并深入理解了加速度与力、质量之间的关系。

实验中我们还克服了各种实验的误差，得到了比较准确的数据。

该实验的操作简单易懂，同时实验结果也非常直观，因此是一种非常好的教学实验。

教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境引导学生思考：质量相同的赛车和小汽车从0加速到100km/h所用的时间不同，可以看出，加速度与力有关系；小汽车和大货车从0-100km/h加速所用时间不同，可以说明，加速度与质量也有关系。

与老师共同回顾，加速度与力有关，与质量也有关系。

引起兴趣，提出问题ppt3分钟温故知新那么加速度和质量、力有怎样的定量关系呢？我们应该怎么研究呢？共同回答：采用控制变量法来研究引导学生掌握科学思想方法2分钟新课讲解一、介绍实验器材：数据采集器、位移传感器、力学轨道、一枚一角硬币质量为3.3g，重为0.033N，小桶质量为4.9g,重为0.049N，小车质量为0.149kg，配重片为50g二、示范介绍器材的组装，把小车固定到力学轨道上，连接好位移传感器。

三、介绍DIS7.1软件的操作。

四、如何平衡摩擦力，用什么方法平衡摩擦力。

熟悉实验器材，知道每样器材的使用。

学生将实验器材组装好，了解DIS7.1软件的使用。

打开专用软件。

共同回答：利用重力的分量平衡摩擦力。

让学生认识实验器材，学会操作PPT,实验器材、DIS7.1软件5分钟实践操作一、指导学生操作，查看学生在操作过程中的不当之处。

二、指导学生，如何利用数据得出图象。

利用控制变量法，先控制小车质量不变，改变外力，再控制外力不变，改变小车质量，得出a-F图象、a-m图象。

学生通过具体操作发现问题，并实验器材10分钟思考问题产生的原因。

分享交流一、展示学生实验结果，共同分析产生结果的原因。

二、a-F图象可以显示出在m一定的情况下，二者成正比关系。

三、提出问题：a-m图象为双曲线对于规律的认识不能很清晰，猜想一下，怎么才能出现我们经常分析的线性关系呢？展示本组的实验结果，分析产生误差的原因。

学生回答：可能画ａ－１／ｍ的图象会出现线性关系。

培养学生发现问题，解决问题的能力。

学生实验数据15分钟效果评价本实验哪些操作会影响实验结果引起误差呢？学生分析误差来源，总结实验过程中还需改进的地方。

江苏省无锡市高中物理4.2实验：探究加速度与力、质量的关系教案2 新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省无锡市高中物理4.2实验：探究加速度与力、质量的关系教案2 新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为江苏省无锡市高中物理4.2实验：探究加速度与力、质量的关系教案2 新人教版必修1的全部内容。

《实验:探究加速度与力、质量的关系》一、教学内容分析1．内容与地位普通高中课程标准试验教科书，物理1必修模块第四章《牛顿运动定律》的第二节《实验: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》是学习牛顿第二定律的基础,是本章的重点内容,它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系，是在实验基础上建立起来的重要规律，在理论与实际问题中都有广泛的运用．2．教学重点、难点①教学重点:引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程②教学难点:通过实验数据画出图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式3．教学目标①知识目标:1）经历探究加速度与力和质量的关系的过程，得出加速度与力和质量的关系②能力目标1）培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力．2）了解控制变量法、图像法等科学研究方法的应用．③情感态度价值观让学生亲身感受物理的科学探究活动，学习探索物理世界的方法和策略，培养学生的思维.二、教法和学法设计的中心思想探究性学习是新一轮课程改革中物理课程标准里提出的重要课程理念，其宗旨是改变学生的学习方式，突出学生的主体地位，物理教师不但应该接受这一理念,而且必须将这一理念体现到教学行为中去。

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计在新教材教学中，新课标要求我们改变过去过分强调知识传授的倾向，注重科学探究精神，让学生亲自经历科学探究过程，学习科学研究的方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。

“探究式教学”是实现其作用的很好的教学方法，加之物理学科的特点，“探究式教学”理应受到我们物理教师的青睐。

可一些习惯于旧的传授式教学的老师，一时难以转变教学模式，不知如何操作，改革的浪潮又推着你必须前进，因此倍感苦恼；又因“探究式教学”操作过程调控难度大，更让一些教师感到力不从心。

笔者这几年一直在进行这方面的尝试探究（我校物理组一直在进行《引导发现尝试探究》的课题研究），小有收获，在具体操作“探究式教学”的过程中感觉还算比较顺手。

下面就我上过的高一物理必修1第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》一堂公开课，谈谈我对这节探究课的大概设计思路和课后的反思体会。

一、教学设计1．吃透新课标精神，领悟教材教学意图，确立三维一体的目标新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养，以本节课为例，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，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，以及如何操作，如何进行数据处理，分析并得出实验结果，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。

至于学生自己设计的方案不管是否符合要求，不管实验后能否得出正确的结论，都要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。

因此，本节课的三维目标制定如下：【三维目标】（一）知识与技能·理解物体运动状态的变化的快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

·通过实验探究加速度与力的定量关系。

（意图：加速度与质量的定量关系下一课时探究，实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题，若调成2课时合上，又给学校正常的教学秩序带来不便，所以建议分2课时探究。

第四章运动和力的关系实验：探究加速度与力、质量的关系教学设计教学过程一．导入新课：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.【教师提出问题】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？【教师引导】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？二．讲授新课：有前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。

这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。

下面我们来探究加速度与力、质量之间的关系：【教师提问】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？提示：1.并驾齐驱的大货车与小汽车在相同的制动力下，小汽车停下来用的时间少。

.2.赛车和普通小汽车质量相近，但赛车安装了强载重汽车比摩托车重学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关学生思考讨论得出：质量大的物体加速度小;受力大的物体加速度大以生活情景引入，增加学生的好奇心，探究欲。

通过类似的实例使学生获得感性认识，为下一步定量研究作好铺垫.F/N a/（m ·s -2）(2)建立坐标系如图（3）描点 （4）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.改变小车的质量重复上面步骤，看得出的图象有什么不同. （2）加速度与质量的关系 【教师提问】1.实验的基本思路是什么？2.如何进行实验数据的分析?【教师引导】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.根据定性分析判断结果：质量越大，加速度越小，猜测a ∝m 1,nm 1（1）设计表格，如： 次数项目 12 3 4 5 6a/m·s-2m/kg学生根据教师引导进行实验学生阅读课本思考问题手、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法m1/kg -1nm 1/kg -n（2）建立坐标系如图：a-m 1或a-n m1（3）描点 （4）连线得到图线分析，分析a 与m 的关系.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. （3）制定实验方案时的两个问题【教师提问】怎样测量（或比较）物体的加速度，你能想到哪些方法？【教师引导回答】对的，用如图所示的装置：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.学生根据教师引导进行实验引导学生分析怎样测量加速度和怎样提供与测量物体受到的力，增强学生做实验的目的性.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学生练习巩固本节知识。

《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计（2课时）【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、质量有关。

2．通过探究加速度与力和质量的定量关系的实验设计，培养学生解决实际问题的能力。

3．通过分组实验培养学生动手操作能力和数据处理能力。

4．通过对实验的误差分析并对实验进行改进，培养学生的创新能力。

二、过程与方法1．指导学生定量探究加速度与力和质量的关系，体会控制变量法。

2．引导学生自己设计实验，体会等效替代和忽略次要因素的方法。

3．通过对实验数据进行处理，掌握数学图像分析物理规律的方法。

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．培养小组合作的团队精神。

【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．实验的操作过程和误差分析。

【教学过程】（第1课时）一、引入课题通过复习牛顿第一定律引入本节课的内容，然后通过下面一系列的问题，使学生思考采用什么样的方法来验证猜想。

问题1：上一节我们学习什么？（牛顿第一定律）请同学们说出牛顿第一定律内容，并猜想加速度大小跟什么有关？（教师注意：学生可能猜出质量和力以外的因素，教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关系。

）问题2：能否从理论上分析力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小？参考答案：力是改变运动状态的原因，力大运动状态容易改变，而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的，因此力大，加速度大；质量是惯性大小的量度，质量大，惯性大，运动状态难改变，即加速度小。

二、实验设计问题3：研究一个物理量同时与两个物理量有什么定量关系，应当采用什么方法？学生很容易回答出用控制变量法。

问题4：初中用过这种办法吗？举例说明。

（安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育）参考：在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时；在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时等。

实验：探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.物理观念（1）明确实验的操作步骤和各种注意事项，理解实验数据的各种处理方法（2）经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程，设计出方便的表格。

2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。

3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。

培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。

4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重难点教学重点：如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

教学难点：实验数据的分析与处理。

三、教学分析学生们在前面已经学习了力、物体的运动描述、以及牛顿第一定律。

对力与运动的关系有了简单的认识。

也对测量物体运动的加速度方法和实际操作都比较熟悉。

在本节教学中，我们将教材中一节课的内容分解为两节课进行教学：第一小节是探究加速度与力、质量关系的实验方案的确定；第二节是在实验室中根据学校实际所有器材进行实验探究加速度与力、质量关系的研究，力图在本节课让学生体会探究过程，并且在探究中找到加速度与力、质量的关系。

四、教学过程活动1【导入】测量方法和条件引入：前面一节我们一起讨论了探究加速度与力、质量的关系的实验方案。

今天我们用其中一个方案来探究加速度与力、质量的关系的实验.我们实验原理，我们需要测量测量小车的加速度a，质量M和小车的恒定外力F。

（PPT显示）请大家观察实验桌上的器材，这些器材可以帮助我们测量那些物理量？（PPT显示）我们通过滑轮用小桶及桶内配重拉车的方法给小车提供拉力，应使M>>m,才能保证小车的合外力近似等于小桶及桶内配重的全部重力.PPT显示小车及配重和小桶及桶内金属柱如果我们研究小车加速度与拉力的关系，需要保证小车质量不变，拉力改变。

请大家观察在拉力发生改变时，也就是小桶及桶内金属柱的质量由增加到，请大家根据图片中小车及配重质量，请你选择小车带多少配重满足实验要求？为什么？同理当我们研究小车加速度与质量的关系，需要保证小车所受拉力不变，小车质量不断改变。

【基础训练】
1.在探究物体的加速度与力的关系时，应保持不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a。
2.在探究物体的加速度与物体的质量的关系时，应保持不变，分别改变物体的质量m，测出相应的加速度a.
3.更直观地反映物体的加速度a与物体的质量m的关系，往往利用它们的图像表示出来，该关系图像应选用（）
例1在《实验：探究加速度与力.质量的关系》探究实验中，为什么可用两车的位移之比表示加速度之比？
解析：在本探究实验中，两车均做初速度为0的匀加速直线运动。由匀加速直线运动位移公式 ，
式中v0=0，且两车的运动时间t相等，故有a∝x，即
，
可用两车的位移之比表示加速度之比。
点评：当问题探究的是某物理量与其他物理量之间的比例关系时，可以不测出该物理量的具体数值，只需测出不同情况下该物理量的比值就行了。
2）回顾设计探究方案。
提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？
3）操作步骤中的关键处。
方案（1）：试图用秒表，刻度尺测出静止的小车释放一段时间后的位移，求出加速度，改变合外力，得出a-F图象。
（不妥之处？测的“时间”误差太大）
教
学
过
程
方案（2）：利用打点计时器测出小车在不同合外力下产生的加速度，绘出a-F图象。
（关键处：位移之比为何等于加速度之比？如何设计表格？研究方法与方案（2）有何不同？）
方案（2）得到的a-F图线是否过原点，方案（3）得到的a1/a2与F1/F2的值是否相等
（方案（2）中出现下列图线的原因？并让同学们观察：出现下列图线对应小组所垫的木板高度是否恰到好处平衡掉摩擦力，即观察小车是否匀速下滑？）
常州龙文教育个性化辅导教学案
教师：学生：年级：学科：日期：星期：时段：

《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计◆教材分析1、牛顿第一定律告诉我们，物体的运动状态及其改变是由它所受的力决定的，而运动状态改变的难易程度又与物体自身的质量有关，因此，探究加速度与力、质量的定量关系是自然而又十分必要的。

关于实验的基本思路：可以先结合一段视频，让学生从自身的生活经验和一些小常识出发，对加速度与力、质量的定量关系进行合理的猜想，因为这与实验数据的处理直接相关。

正比、反比的关系用图象进行数据处理比较直观，而且有利于减小误差的影响，所以本实验用图象方法处理数据。

基于简单、方便的原则，考虑用打点计时器成本不高，其配备比较普遍，打算安排学生在第二课时动手进行实验测量加速度，探究加速度与力、质量的定量关系，但实验中要注意消除摩擦力的影响。

由于探究的是加速度与力、质量间的比例关系，教科书上的第二套方案的实验设计很有启发性，但实验操作和数据处理对学生要求比较高，实验前要注意做好引导工作。

2、新课程注重学生学习方式的改变，将过去学生被动听、练，改变为现在的主动探究、合作交流。

给学生提供探究的平台，让学生在探究中体验和感悟。

3、本节内容很多，考虑到学生的接受状态，将探究工作分步进行，第一课时为理论探究部分，第二课时为操作探究部分。

◆教学目标知识与技能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．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。

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。

◆教学重难点【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】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。

◆课前准备小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平．◆教学过程◆教学反思学生实验控制比较难，可能出现各种情况，课前教师应做好充分准备。