高中物理（人教版）必修一教案：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系（a）

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1、4.2实验：探究加速度与力、质量的关系宁乡五中欧阳舟教学目标一、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，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

2、态度。教学重点、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。教学难点指导学生选器材、设计方案、进行实验、作出图象、得出结论。教法方法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。教学准备多媒体、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、导入新课教师课件展示：如图4-2-1。4图4-2-1教师引导探讨：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

3、状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？学生回答：第一种情况，受力大的产生的加速度大:第二种情况，质量大的产生的加速度小。教师引导：请同学们再思考生活中类似实例并加以体会。教师总结：加速度大小既与力有关，也与质量有关。二、进行新课实验器材：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。1.物体加速度与它受力的定量关系探究教师引导探究：现在我们探究物体加速度与力、质量的定量关系（用控制变量法）。保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，探究加速度与力的定量关系。请同学据上述事例，猜测一下它们最简单的关系。学生可能回答：加速度与力可能成正比。教师提出问题

4、：如何测量加速度a？需什么器材？请同学设计方案。学生回忆回答：第二章我们已探究过小车速度随时间变化规律，可用该实验器材测加速度。小车在钩码牵引下做匀加速运动，利用打出纸带求加速度。教师引导探究：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在，但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定合力？如何测？请同学们想办法。可利用前边测加速度的器材，在钩码质量远小于小车质量条件下，钩码重力大小等于对小车拉力（至于为什么以后再讨论），但必须设法使木板光滑，或使用气垫导轨以减少摩擦直至忽略不计。这样小车

5、受的合力就等于钩码重力。教师对学生设计方案的可行性进行评估，筛选出最佳方案进行实验。组织学生活动：学生思考，设计可行方案测量，也可借鉴教师提供案例进行设计。教师引导探究：指导学生分组实验，把小车在不同拉力下的加速度填在设计好的表格中。组织学生活动：学生设计实验步骤，进行分组实验，取得数据。教师提出问题：如何直观判断加速度a与F的数量关系？指导学生以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，利用图象找规律。利用实物投影展示某同学作的图象，让大家评价。4组织学生活动：学生在事先发给的坐标纸上描点，画图象，看图象是否是过原点的直线，就能判断a与F是否成正比。分析研究表格中数据，得出结论。2.物体的加速度与

6、其质量的定量关系探究教师引导探究：保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，探究加速度与质量关系，请同学们用最简单的关系猜测一下二者是什么关系？教师解释：若a与m成反比，其实是a与1/m成正比，a－l/m的图象应是什么？学生猜测回答：加速度与质量可能成反比。应该是过原点直线。教师活动：提出问题：保持钩码质量一定，即拉力大小一定，如何改变小车质量？安排实验并将不同质量的小车的加速度填入设计好的表格中，建立a—1/m坐标系并作出图象。学生活动：可能回答在小车上加砝码。自行设计实验步骤，进行分组实验，测出不同质量时的加速度。实验数据的记录处理：设计一个表格，把同一物体在不同的力的作

7、用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与合力F的数量关系，我们以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需要进一步分析。实验数据实验次数加速度a合外力F第一次第二次第三次数据处理：在坐标纸上描点，作a－l/m图象，据a－l/m图象是否是过原点直线就能判断加速度是否与质量成反比。注意课堂处理：由于学生刚开始从事探究