公开课教案
课题：探究加速度与力、质量的关系
探究加速度与力、质量的关系
教材分析
本节是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验，这一实验与“探究小车速度随时间变化的规律”一样，都是有确定结论的。“探究小车速度随时间变化的规律”实验使学生已经具有一定的处理此类实验问题的能力，但也给本实验又搭了一个台阶，书中没有给出确定的实验方案，要学生自己设计，给出了实验的基本思路。作为提示，书中还提醒注意两方面的问题：怎样测量（或比较）物体的速度；怎样提供和测量物体所受恒力。作为进一步的提示，还给出了一个“参考案例”，这个案例是采用通用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。
本节教材除了探究结论，还涉及到一种重要的科学研究的方法——控制变量法。实验过程及数据处理上还有三个技巧： ①理论坐标系建立技巧。“a 与m 成正比”实际上就是“a 与
m 1成正比”；②实际坐标系建立技巧。不是a -F 图象而是1212F F x x -图象；不是m
a 1
-而是
1
2
21m m x x -图象；③平衡摩擦力；利用图象处理数据，用曲线拟合测量点，找出规律也是本节的方法重点。 一、教学目标： 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）应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
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、 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：
难点：处理实验数据并画出相关的图像? 三、设计思路
本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。
通过复习牛顿第一定律等已经学过的知识引出课题——探究加速度与力和质量的关系。 在教师的引导下，学生通过讨论、交流，设计实验方案，进行实验验证。处理实验数据并画出相关的图像,找出各个量之间的关系。
算加速度a。
5、
8、请大家设计一个用、探究加速度与力和质量的关系的实验原理图。（参考课本示例）
（设计实验步骤）
1、我们现在要研究加速度与力和质量三者的关系，如何进行研究比较好为什么
2、这种方法在科学研究中称为控制变量法，所以我们可以先保持小车质量不变研究加速度跟力的关系，再保持力不变研究加速度跟小车质量的关系，请大家按照这个思路设计实验步骤和实验数据记录表。
3、保持沙桶质量不变，可以认为小车受到的合力不变，这样就可以探究加速度与质量的关系。学生讨论，回答：
分别研究比较好，同时改变的话，无法确定加速
度的改变是由哪个量变化引起的。
1、研究加速度跟力的关系
实验步骤：
（1）摆放好实验装置。用弹簧秤测出沙桶重力F计
入表格，将车拉到打点计时器附近。
（2）打开打点计时器电源，释放小车，得到纸带，
并在纸带上计下沙桶的重量。
（3）改变沙的质量，重复以上的步骤4次。
（4）设计表格，记录实验数据。
力（N）
加速度
（m/s2）
2、研究加速度跟质量的关系：
实验步骤：
（1）保持沙桶质量不变。用天平测出小车质量m计
入表格，将车拉到打点计时器附近。
（2）打开打点计时器电源，释放小车，得到纸带，
并在纸带上计下车的质量。
（3）在车上放砝码改变车的质量，重复2~3的步骤
4次。
（4）设计表格，记录实验数据。
质量(kg)
加速度
（m/s2）
在老师的
指导下，学生
通过讨论，确
定实验的研
究方法——
控制变量法。
让学生自
己设计实验
步骤，并互相
交流，从中确
定最佳实验
方案，制作记
录实验数据
的表格，和数
据处理的方
法。培养他们
的实验能力，
为以后进行
实验探究打
下基础。
（数据处理）
1为了更直观地分析判断加速度a与物体受力F间的数量关系，你认为采用什么分析方法较好（图象法，作a-F图象）
2根据实验得出的各组加速度a 与对应力F数值在坐标中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F存在什么关系（正比）学生讨论回答
最好有方程或图线，用图象来寻找关系比较直观
和简单。
。
3你是如何猜想物体的加速度a 与其质量m 之间的关系的（在相同力的作用下，质量m 越大，加速度a 越小，可能是“a 与m 成反比”，但也可能是“a 与m 2成反比”，甚至更复杂的关系） 4为什么检验“a 与m 成反比”（从猜测可能存在的最简单的情况入手）
5对a 与m 关系的探究，有一个技巧，找的是a 与
m
1
的关系，这样做的优势是什么（如果画a -m 图象，得出曲线，由于实验误差，拟合曲线时，我们不能保证图象一定是双曲线，故画成a -m
1
图象更能直观地判断a 与m 成反比）
6实际探究a 与F 、m 的关系时，
常作2121F F x x -图象与1221m m x x -图象，为什么（a 的数值测量不
太方便，由2
2
1at x =知
22t x
a =，
即21a a =21x x ，若a ∝F ，则有
21x x ∝21F F ；若m
a 1∝，则有2
1x x ∝12m m
）相应的实验数据
记录表格中加速度一栏就是位
移。
分别画出“a —F ” “a —1/m ”的图线，确定a 与F 、
a 与m 的关系。
请同学们思考讨论图中的图线没有通过原点的可能原因。
力（N ） 位移（m ）
质量
(kg)
位移（m ）
小结并布置作业。 体会实验思想和思考出现的问题。
图1
图2
