实验：探究加速度与力和质量的关系

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1、实验：探究加速度与力和质量的关系（必修1）第四第2节实验：探究加速度与力和质量的关系（第一时）东省菏泽市成武县一中　杨晓东（一）引入新实验：探究加速度与力和质量的关系（必修1）第四第2节实验：探究加速度与力和质量的关系（第一时）东省菏泽市成武县一中　杨晓东（一）引入新实验：探究加速度与力和质量的关系（必修1）第四第2节实验：探究加速度与力和质量的关系（第一时）东省菏泽市成武县一中　杨晓东（一）引入新同学们先看大屏幕，生活中我们见过这样的情景：（先放，再解说一下）超载车，遇到险情时，在同样的刹车力作用下难以停下已酿成车祸；赛车安装了强大的发动机比质量相仿的小汽

2、车启动快的多．根据这些情景，同学们能否年出物体运动状态变化的快慢，也就是加速度的大小与什么物理量有关？谁谈一下自己的看法？学生：物体的加速度与物体受力和物体质量有关．受力一定时，质量越大加速度越小；质量一定时，受力越大，加速度越大．（学生若不说定性关系，可提示根据情景事实，告诉我们什么呢？）刚才这位同学回答的很好，不仅指出了加速度的相关因素，而且说明了加速度与力、质量的定性关系，然而物理学并不满足于这样定性的描述，我们还想知道，物体的加速度与它的受力、它的质量有什么定量关系？谁发表自己的观点？(二)--１．猜想假设（生）：a∝F、a∝１／（师）：你是根据什么

3、这样猜想的呢？（生）：同前面的定性分析，物体受力越大,加速度越大;物体质量越大,加速度越小。（师）：受力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小，也不一定a∝F、a∝１／，你还能想象出其他的什么形式？a∝F２、a∝１／２或其它情况。很好，同学们能放开思维进行大胆的猜想，颇有物理学大师的风范，了不起，可是同学们，你将通过什么方式去检验你的猜想呢？２．研究方法（生）：通过实验检验猜想（师）：可这里有三个物理量a、Ｆ、,如何研究三个变量之间关系比较好呢？（生）：先保持一定，研究a、Ｆ的关系　　　再保持Ｆ一定，研究a、的关系（师）：很好，这就是实验的两个基本思路，我们

4、把这种方法称为（控制变量法），大家看这是控制变量法的定义。其实初中我们也用过这种方法，同学们能否回忆一下什么地方用过这种方法。（生）：研究物质的密度与质量和体积的关系，以及通过导体的电流与电压和电阻的关系。（师）：很好，今天这堂我们只研究第一种思路，保持一定进，探究a与F的关系，而且只检验a∝F；这种最简单的形式是否正确好吧！有兴趣的同学可以在下依据实验数据去检验其它的形式！显见测量a与Ｆ就成为本实验的关键了！３．方案探究（师）：猜想假设与实验的基本思路都有了，我们应该去寻求具体的方案检验我们的猜想。现在请同学们打开讲义，看一下自主探究指南卡上面的几个问题，

5、然后带着这几个问题去阅读教材７７页“制定实验方案时的两个问题”直到78页上边的“参考案例”，了解一下书中告诉了我们什么样的实验方案，读完书后同学们可以试用一下桌上的实验仪器，自行设计实验步骤和数据记录表格，组内同学相互交流完成后，由各组组长汇集一下本组的方案及观点，并给大家介绍一下。哪个小组有了主意，及时举手向老师示意一下，好现在开始！（中间隔上3-分钟）（师）：同学们完成的怎么样拉？哪个小组先把你们小组交流的内容让大家分享一下，第一小组先把你们小组交流的内容让大家分享下，首先请你回忆一下与加速度相关的公式？（学生汇报３－５分钟，教师作适当点拨和补充，学生汇

6、报同时展示，最后总结现有条下的两种可行性方案）自主探究指南卡参考及点评小组长代表本组介绍实验方案１．测a、F２．求加速度的公式：前三个公式都要涉及速度，而测速度比较困难，后两个公式，只要测位移和时间就可以了，位移用刻度尺测量，时间用秒表或用打点计时器测量。（１）由　　　　　知，测s或测t用秒表即可，需要轨道、小车，钩码（作小车拉力用）、平衡摩擦力。看a与Ｆ的比值是否为定值，（２）　　　　只适用于初速度为零的匀加速直线运动，知道运动性质的前提下才可用，由　　　　　知，只要看　　为常量，即可知物体做匀变速直线运动，用测a更科学，需要用轨道、小车，多用一个打点计时

7、器，另需学生电、纸带、导线。由求a，再看a与Ｆ的比值是否为定值可验证a与Ｆ是否为正比例关系。我们跟刚才小组方案一样，只是我们采用a-F图象检验a-F是否成正比例关系。这样更能清楚看出a-F的变化关系．直线若过坐标原点即能说明问题．（３）前几个小组都是直接测a，其实，由书上的参考案例，可知，也可以不用测a，由控制两辆小车运动相同时间t，则有　　　　　只需读出两小车位移　　、　及各自秘用拉力，只需调节　　的大小看　　　随　　的变化关系，即可检验a与Ｆ是否为正比例关系，我们需要两个轨道、两辆小车及双份钩码，用这个双层轨道做实验。３．４．平衡好摩擦力５．用比值法，或

8、用图象法方案非常好，有难度，但创新意识好，巧妙运用转