第一篇：高中物理：4.2《實驗：探究加速度與力、質量的關系》教案(新人教版必修1)

實驗：探究加速度與力、質量的關系 教案

教學目標: ★知識與技能

要求學生認真看書，明確用“比較”的方法測量加速度；探究加速度與力、質 量的關系；作出a-F、a-1／m圖象。★過程與方法

1． 在學生實驗的基礎上得出a∝F、a∝1／m的實驗結論，并使學生對牛頓第二定律有

初步的理解。

2．滲透科學的發現、分析、研究等方法。

★情感態度與價值觀

通過對a∝F、a∝1／m的探究，在提高學生實驗能力的基礎上，體驗探究帶來的樂趣，激發學生學習物理的興趣。教學重點與難點: 重點：對a∝F、a∝1／m的探究 難點：對探究性實驗的把握。

教學方式：

本節課主要采取的是“實驗——探究”教學方式。

教學工具：

1．學生分組實驗的器材：木板、小車、打點計時器、電源、小筒、細線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等。(①附有滑輪的長木板2塊；②小車2個；③帶小鉤或小盤的細線2條；④鉤碼(槽碼)，規格：10 g、20 g，用做牽引小車的力；⑤砝碼，規格：50 g、100 g、200 g，用做改變小車質量；⑥刻度尺；⑦1 m～2 m粗線繩，用做控制小車運動)如果沒有小規格鉤碼或槽碼，可以用沙桶及沙子替代，增加天平及砝碼，用來測質量。2．計算機及自編軟件，電視機(作顯示)。

3．投影儀，投影片。教學設計：

新課導入：

1．復習提問：物體運動狀態改變快慢用什么物理量來描述，物體運動狀態改變與何因素有關?關系是什么? 教師啟發引導學生得出：物體運動狀態改變快慢用加速度來描述，與物體質量及物體受力有關。

(學生更詳細的回答可能為：物體受力越大，物體加速度越大；物體質量越大，物體加速度越小)2．教師引導提問進入新課：物體的加速度與物體所受外力及物體的質量之間是否存在一定的比例關系?如果存在，其關系是什么?請同學猜一猜。

(學生會提出很多種猜想，對每一種猜想，教師都應予以肯定)教師在學生猜想的基礎上進一步引導啟發學生：我們的猜想是否正確呢，需要用實驗來檢驗。這就是我們這節課所要研究的加速度與力、質量的關系。指導學生確定實驗方案、完成實驗操作：

一、實驗介紹

投影：實驗裝置如圖所示。

講解：我們用小車作為研究對象，通過在小車上增減砝碼可以改

用心

愛心

專心

變小車質量；在小車上掛一根細線，細線通過定滑輪拴一個小桶，小桶內可以放重物，這時小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我們可以通過改變小桶內的重物改變小車受到的拉力。我們研究小車的加速度a與拉力F及小車質量Ⅲ的關系時，可先保持m一定，研究以與F的關系；再保持F一定，研究d與m的關系．這是物理學中常用的研究

方法。(此控制變量法可引導學生討論得出)教師引導提問：如何根據現有器材測出小車的加速度?(學生回答：用打點計時器)教師可再追問：用打點計時器測加速度的方法和公式是什么?(在學生充分討論的基礎 上可展示如下版圖)板圖：如果物體做初速度為零的勻加速直線運動，那么，測量物體加速度最直接的辦

2法就是用刻度尺測量位移并用秒表測量時間，然后由a=2x/t算出。也可以在運動物體上安裝一條打點計時器的紙帶，根據紙帶上打出的點來測量加速度。由于a=2x/t，如果測出兩個初速度為零的勻加速運動在相同時間內發生的位移為x1、x2，位移之比就是加速度之比，即a1／a2= x1/ x2。

提出問題：在小車運動過程中不可避免的要受到摩擦力的作用，這個摩擦力也會影響到小車的加速度，如何消除摩擦力的影響呢? 教師可啟發引導學生得出：把木板沒有定滑輪的一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。

二、實驗過程

1．保持小車質量不變，研究a與F的關系。

實驗的基本思路：保持物體的質量不變，測量物體在不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關系。

教師引導提問：怎樣才能直觀地反映出口與F是否成正比呢? 教師啟發引導學生得出：可以借助圖象，用橫軸表示拉力，用縱軸表示加速度，通過采集數據作a一F圖象。如加速度隨拉力的變化圖線是一條過原點的直線，就說明n與F成正比。

實驗數據的分析：設計一個表格，把同一物體在不同力的作用下的加速度填在表中。為了更直觀地判斷加速度a與力F的數量關系，我們以以為縱坐標、F為橫坐標，根據各組數據在坐標系中描點。如果這些點在一條過原點的直線上，說明a與F成正比，如果不是這樣，則需進一步分析。

學生分組實驗，教師巡視指導．學生報出實驗數據并輸人計算機。(用Excel表格處理數據)教師引導各組代表匯報實驗過程及結果得出結論。板書：a∞F 2．保持拉力不變，研究a與m的關系

實驗的基本思路：保持物體所受的力相同，測量不同質量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質量的關系。

實驗數據的分析：設計第二個表格，把不同物體在相同力的作用下的加速度填在表中。根據我們的經驗，在相同力的作用下，質量優越大，加速度

2a越小。這可能是“a與m成反比”，但也可能是“以與m成反比”，甚至是更復雜的關系。我們從最簡單的情況人手，檢驗是否“a與m成反比”。在數據處理上要用到下面的技巧。

板圖：“a與m成反比”實際上就是“a與1／m成正比”，如果以a為縱坐標、1／m為橫坐標建立坐標系，根據a-1／m圖象是不是過原點的直線，就能判斷加速

用心

愛心

專心

度以是不是與質量m成反比。(實驗前教師指導)學生分組實驗，教師巡視指導，學生實驗數據輸人計算機。(用Excel表格處理數據)各實驗小組代表匯報實驗情況得出結果。

板書：a∞1／m 由實驗結果得出結論

在這個實驗中，我們根據日常經驗和觀察到的事實，首先猜想物體的加速度與它所受的力及它的質量有最簡單的關系，即加速度與力成正比、與質量成反比a∝F、a∝l／m。

如果這個猜想是正確的，那么，根據實驗數據以a為縱坐標、F為橫坐標和以a為縱坐標、1／M為橫坐標作出的圖象，都應該是過原點的直線．但是實際情況往往不是這樣，描出的點有些離散，并不是嚴格地位于某條直線上，用來擬合這些點的直線也并非準確地通變原點。

這時我們會想，自然規律真的是a∝F、a∝l／m嗎?如果經過多次實驗，圖象中的點都十分靠近某條直線，而這些直線又都十分接近原點，那么，實際的規律很可能就是這樣的。

可見，到這時為止，我們的結論仍然帶有猜想和推斷的性質。只有根據這些結論推導出的很多新結果都與事實一致時，它才能成為“定律”。本節實驗只是讓我們對于自然規律的夠究有所體驗，實際上一個規律的發現不可能是幾次簡單的測量就能得出的。作業設計

1．物體運動狀態的變化是指

A．位移的變化 B．速度的變化 C．加速度的變化D．質量的變化 2．以下物體在運動過程中，運動狀態不發生變化的是()A．小球做自由落體運動 B．槍彈在槍筒中做勻加速運動 C．沿斜坡勻速下滑的汽車 D．汽車在水平面上勻速轉彎 3．關于力和運動的關系，下列說法中正確的是()A．物體受力一定運動，力停止作用后物體也立即停止運動 B．物體所受的合力越大，其速度越大 C．物體受力不變時，其運動狀態也不變 D．物體受外力的作用，其速度一定改變

4．物體A的質量為10 kg，物體B的質量為20 kg，A、B分別以20 m／s和10 m／s的速度運動，則()A．A的慣性比B大 B．B的慣性比A大 C．A、B的慣性一樣大 D．不能確定 5．關于力下列說法中確的是()①力是使物體運動狀態改變的原因；②力是維持物體運動的原因；③力是改變物體慣性大小的原因；④力是使物體產生加速度的原因． A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 6．下列說法中正確的是()A．物體不受力時，一定處于靜止狀態

B．物體的速度等于零時，一定處于平衡狀態

C．物體的運動狀態發生變化時，一定受到外力的作用 D．物體的運動方向，一定是物體所受外力合力的方向

用心

愛心

專心

7．一個物體受到四個力作用而靜止，當撤去其中的F1，而其他三個力不變時，物體將___________。

用心

愛心

專心

第二篇：4.2實驗：探究加速度與力、質量的關系講課稿

同學們，上節課我們已經學習了牛頓第一定律，得出物體的運動狀態的改變是由力決定的，而運動狀態改變的難易程度又與其自身的質量有關，而物體狀態的變化是有加速度決定的，那么加速度一定跟物體所受的力以及自身質量有關。于是，我們探究加速度與力、質量的的關系就十分必要了。

我們知道，以前我們探究了物體速度與實踐的規律、位移與時間的規律，這中間都與加速度有關，那么我們猜想一下加速度與力、質量可能是什么關系呢？如何探究一個物理量與兩個（或多個）物理量之間的關系呢？小組現在開始討論，然后派代表發表自己的觀點，幾個小組已經得出自己的結論，用之前學過的控制變量法，那大家進一步再來探討質量不變時加速度與力有何關系，力不變時加速度與質量又有何關系呢？那么我們要知道他們之間的關系是否要通過實驗分析加以驗證？這個實驗我們所要測量那些物理量呢？對，很多同學會想到用打點計時器等來進行實驗。

如果我們采用打點計時器進行實驗，通過滑輪用鉤碼拉車的辦法給小車提供力，但這一過程怎么“消除”摩擦力呢？這個可能是你們覺得困難的地方，展現團體的力量到了，我們接下來進行討論，現在老師先做個示范，同學們要仔細觀察我的實驗步驟，我們邊做邊讀出所需要的實驗數據，為分析數據你們可以試著動手做出加速度與力的圖像，加速度與質量的倒數的圖像。可能同學們不知道加速度與質量的倒數的圖像，那么我們就先做出加速度與質量的圖像，通過分析可以看出這個圖像看不出什么規律，然后再嘗試著加速度與質量的倒數。

除了這個方法還有沒有其他方法來探究此實驗結果呢？對，課前老師已經把預習的工作分配下去了，通過預習課本，聯想到書本上的另外的實驗方法，我們也可以通過測量加速度轉變為測位移，同樣可以達到我們探究的目的的原理，關于數據處理，當質量不變時，應該以加速度之比作為橫軸，力之比作為縱軸，當力不變時加速度之比為橫軸，質量之比為縱軸并擬合曲線，從而得出其探究規律。

通過分析可以看出當質量不變時加速度與力成正比，當力不變時加速度與質量倒數成正比。這堂課同學們表現的很好，我們成功的完成并分析了數據，找出了加速度，力的質量的關系，以后的課程學習中大家也要像今天這樣充分發揮想象力和動手能力并體會小組合作的魅力。

第三篇：新人教版必修1：4.2《探究加速度與力、質量的關系》教學設計

《探究加速度與力、質量的關系》教學設計

在新教材教學中，新課標要求我們改變過去過分強調知識傳授的傾向，注重科學探究精神，讓學生親自經歷科學探究過程，學習科學研究的方法，培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。“探究式教學”是實現其作用的很好的教學方法，加之物理學科的特點，“探究式教學”理應受到我們物理教師的青睞。可一些習慣于舊的傳授式教學的老師，一時難以轉變教學模式，不知如何操作，改革的浪潮又推著你必須前進，因此倍感苦惱；又因“探究式教學”操作過程調控難度大，更讓一些教師感到力不從心。筆者這幾年一直在進行這方面的嘗試探究（我校物理組一直在進行《引導發現嘗試探究》的課題研究），小有收獲，在具體操作“探究式教學”的過程中感覺還算比較順手。下面就我上過的高一物理必修1第四章第2節《實驗：探究加速度與力、質量的關系》一堂公開課，談談我對這節探究課的大概設計思路和課后的反思體會。

一、教學設計

1．吃透新課標精神，領悟教材教學意圖，確立三維一體的目標

新課標較原有的教學大綱更注重對學生動手能力、探索能力、自己總結觀察現象的能力的培養，以本節課為例，以前是驗證牛頓第二定律，注重的是知識的再現，而現在變為探究，注重的是問題的提出與發現。本節課以實驗的形式出現，不僅鍛煉學生的動手能力，更重要的是如何設計實驗，如何提出問題，以及如何操作，如何進行數據處理，分析并得出實驗結果，這些才是現代中學生最應該掌握的方法和技巧。至于學生自己設計的方案不管是否符合要求，不管實驗后能否得出正確的結論，都要加以鼓勵，因為學生在設計和實際操作中的親身體驗才是最重要的。因此，本節課的三維目標制定如下： 【三維目標】

（一）知識與技能

·理解物體運動狀態的變化的快慢，即加速度大小與力有關，也與質量有關。

·通過實驗探究加速度與力的定量關系。

（意圖：加速度與質量的定量關系下一課時探究，實踐證明1課時45分鐘根本無法探究2個問題，若調成2課時合上，又給學校正常的教學秩序帶來不便，所以建議分2課時探究。）

·培養學生動手操作能力。

（二）過程與方法

·指導學生定量的探究加速度和力、物體質量的關系。知道用控制變量法進行實驗。

·學生自己設計實驗，自己根據自己的實驗設計進行實驗。

·對實驗數據進行處理，看能得出什么結論。

（三）情感、態度與價值觀

·通過實驗探究，培養學生實事求是、尊重客觀規律的科學態度。

·通過實驗探究激發學生的求知欲和創新精神。

·培養學生的團隊合作精神。

【教學重點】 控制變量法的使用。

如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。實驗數據的分析與處理。【教學難點】

如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。實驗數據的分析與處理。

2．充分準備教學器材，讓更多的學生參與

本節課學生可能會設計出各種可行或不可行的實驗方案，因此要盡可能的多準備、多提供一些實驗室已有的器材，加上學生自備的，以便供學生選用，可提供下列器材： 【教具準備】

多媒體課件，小車，一端帶定滑輪的長木板，帶小盤的細線，砝碼（規格：10g、20g、30g、40g，用作牽引小車的力），鉤碼（50g）4個（用來改變小車的質量），打點計時器（套數：夠全班4人一組用的，一般學校都應該有這樣的器材），紙帶，課本P78圖4．2-5的實驗器材2套，氣墊導軌1套，刻度尺，秒表，計算機等。3．教學內容的組織要得當

（1）首先要符合課程標準的基本要求，更要貼近絕大多數學生的認識水平。本節課探究加速度與力的關系，學生已探究過小車速度隨時間變化的規律，已具有了利用打點計時器測小車加速度的基本技能和方法，所以為大部分學生準備了足夠的“利用打點計時器探究小車加速度與力關系”的實驗器材。

（2）其次要緊跟上現代科學技術、社會生活的發展水平。本次探究為學生提供了氣墊導軌1套，利用光電門測速研究，更具有利用先進設備研究問題的現代研究特色。（3）再則還要留給教師開發拓展教學內容和學生在一定范圍內選擇學習內容的空間。本次

探究也為學生提供了課本P78圖4．2-5的實驗器材2套，此套方案雖不直接測出加速度，但利用“比較”的研究方法，不同于用打點計時器測出加速度，繪出a-F圖研究的方法，這樣給學生自主選擇的空間，學生更有主人翁的意識積極主動地參與研究，也便于培養學生的發散思維，領悟用不同的方案、不同的方法研究，殊途同歸。4．教學方式方法選擇要貼切，運用要有科學性、藝術性

以自主（自主設計方案、自主選擇器材）、合作（四人一組協作）、探究為原則，注意結合學生和教材的特點選擇不同的教學方法，以達到激發學生的學習興趣，調動學生的積極性，讓學生饒有興趣地參與到教學的全過程中來，經過自己的思維活動和動手操作獲得知識的目的，從而體驗到科學探究的全過程、其中的樂趣和成功感。【教學過程】

根據以上原則，制定如下大體教學過程。

1）設置情景，提出問題，引入新課，引起學生學習興趣。

多媒體模擬貨車空載與滿載起動情況，視頻播放賽車起動情況。問題1：想想看，加速度的大小可能與什么因數有關？

學生直接回答或分組定性討論再作回答（靈活機智，看學生情況而定）

問題2：研究一個量與多個量之間關系時，采用什么方法研究？以前遇到過這種方法嗎？（根據學生的回答，點出重要的研究方法──控制變量法，并引出本節課的探究課題）問題3：控制變量法的具體步驟？控制什么？研究什么？（教師點出：因時間關系，本節課先探究加速度與力的關系）2）引導學生設計探究方案。

提示問題：需要測哪些物理量？需要用到什么器材？根據你課前預習準備情況，小組討論、交流，并匯總設計的方案，派代表向全班同學匯報。

（筆者認為這樣的多方案探究，應讓學生課前預習，自主設計比較好，否則課上現場設計，方案是否成熟，是否可行在其次，關鍵是學生對要研究的問題缺乏足夠的思考，自然對其他同學提出的方案也就很難產生共鳴并發表自己的意見，對多種方案的領悟也就比較膚淺。當然，學生的基礎好，能力高，亦可現場設計。）

3）小組代表匯報方案，教師引導學生分析其可行性，點出不同方案中具體操作步驟中的關鍵處。

方案（1）：試圖用秒表，刻度尺測出靜止的小車釋放一段時間后的位移，求出加速度，改變合外力，得出a-F圖象。

（不妥之處？測的“時間”誤差太大）

方案（2）：利用打點計時器測出小車在不同合外力下產生的加速度，繪出a-F圖象。（關鍵處點撥：小盤與砝碼的重力何時可看作小車受的外力？ 木板一端稍作墊高，使小車勻速滑下，此時小車受的合力是多大？

提醒1：小盤與砝碼的質量應遠小于小車的質量，理由以后再作說明。提醒2：操作中的共同協作，打出的四條紙帶每人處理一條。）

方案（3）：根據課本上參考案例，利用P78圖4．2-5的實驗器材，測出質量相同的兩列小車，在不同合外力作用下，相同時間內，發生的位移，看位移之比和合外力之比情況。（關鍵處點撥：位移之比為何等于加速度之比？如何設計表格？研究方法與方案（2）有何不同？）

方案（4）：用氣墊導軌，利用光電門測小車不同位置時的速度，記錄的時間填入表格，輸入電腦，電腦處理并繪出a-F圖象。

（此套方案根據學生的情況，可安排師生協作作最后的演示）

4）各小組根據自己設計出來的方案（主要是方案（2）和方案（3）），選擇器材進行實驗，老師巡回指導，參與到各小組的實驗中。根據不同小組的情況，給予不同的指導。小組安排：設置四個學生用一套器材，而不是兩人一套

（有利于學生在實驗中互相交流與合作，培養四人小組中每個學生的團體合作和競爭精神。有利于老師關注到更多學生，包括一些學習有困難的學生。有利于分層教學、因材施教。合作好，可有效利用時間。）

5）讓小組代表匯報探究成果，無論方案（2）得到的a-F圖線是否過原點，方案（3）得到的a1/a2與F1/F2的值是否相等，老師都應給予鼓勵性的評價，側重對學生實驗過程以及和其他同學合作交流情況的評價。

6）學生自由提問，說出實驗中還發現的問題以及遇到的困難。師生共同探討，幫助解決。（方案（2）中出現下列圖線的原因？并讓同學們觀察：出現下列圖線對應小組所墊的木板高度是否恰到好處平衡掉摩擦力，即觀察小車是否勻速下滑？）

（方案（3）中發現滑動距離較大時，誤差較大。原因？）

7）師生共同協作演示方案（4），利用電腦處理數據，實驗結果比較精確，分析得出結論：物體的質量一定時，物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，且加速度的方向與合外力的方向一致。（本演示意圖：只讓學生感知利用現代科技手段的方便之處、精確之處，對于學生用現有的器材親自動手實驗所得的結論（雖有偏差）不能加以否定。至于如何用“數據處理軟件”處理實驗中得到的數據？讓同學們課后討論。激發他們求知的欲望。）【小結并布置作業】 1．完成實驗報告。

2．設計“探究加速度與質量關系”方案。3．思考如何進行數據處理？

二、教后反思與體會

新課標倡導探究式學習方式，首先擺在我們一線教師面前的問題是（1）如何認識“探究式教學”？（2）怎樣擺正好教師在探究式教學中所處的位置？怎樣“引導”學生一步步“自主”探究獲得知識？“越俎代庖式”還是“放羊式”？建立怎樣的師生關系？（3）怎樣把握好時間問題？一節課主要探究什么？探究多長時間？全過程探究嗎？（4）如何控制場面？（5）如何評價學生？ 1．認識問題：學生一次小小的體驗，受益終身

一些教師忙于“應試教育”，習慣“題海戰”，習慣“灌輸式”，認為這樣，一節課可灌輸很多知識，講很多題目，而“探究式教學”一節課能得到的知識相對少得多，甚至感覺浪費了時間。殊不知，從內容形式上看是少了些，但這“小小的獲得”可是學生親身體驗得來，將終身不忘。“體驗”是每個學生成長過程所必需的，學生只有在參與中深刻體驗成功，體驗挫折，體驗合作，體驗質疑，體驗挑戰，才能健康成長。科學探究教學模式正是為每個學生提供了平等“參與”的機會，通過“體驗”促進學生的健康成長，以便更好地適應現代社會對人才發展的需要。學生發展的同時也促進了教師和整個教學的發展，在學生的探究過程中，學生提出了很多具有建設性的問題。“探究式教學”提高了學生的動手能力、自己總結觀察現象的能力、探索能力。更重要的是通過實驗探究激發了學生的求知欲和創新精神。這些豈是灌輸式所能達到的？況且你的大量灌輸，學生又能吸收多少？我認為我們的老師應該提高認識，本著對學生終身發展負責態度，積極投身到課改行列，積極參與“探究式教學”。幾年的實踐證明，我們所帶的參與課

改的班級，在高考中學科成績非但不低，反而取得了非常優異的成績。2．角色問題：教師是組織者、引導者、評價者；師生互動、民主平等

1）在探究式教學中，教師應該轉變角色，不應一包到底，切不可“越俎代庖”。要相信學生的能力，要大膽放給學生去探究，完全解除教師的“指揮棒”，讓學生在“實驗課題”的統領下，以自己的方式、自己的習慣、自己的情感和自己的認知規律去探索、去研究、去發現、去感悟、去體驗，得出合理的物理結論。教師可與學生一起實驗探究，但不要把自己的觀點強加給學生。當然也不能“放羊式”，不聞不問，不顧學生的基礎，沒有目標，沒有點撥，這樣學生勢必難以探究。

教師的“引導探究”，首先要運用多媒體、小體驗等各種教學手段創設物理情境，點燃學生探究新知的欲望；其次要根據學生的基礎、認知水平點撥其思考：探究什么？方向？途徑？收集與處理？高一的起始探究要多引導，以后可逐步放手。

2）建立新型的師生關系，實現從師道尊嚴到民主平等角色的轉換，確立民主平等的師生關系。

“探究式教學”體現以人為本，給學生創造體驗成功的機會，力圖讓學生輕松活潑、自由地學。讓每一個學生都能看到希望，每一個學生都能學好。營造一個生動活潑、師生互動的教學氛圍，使教師、學生之間形成良性互動，彼此形成學習共同體；營建一個允許質疑、討論、探索的公平競爭環境。在民主的環境下，師生之間可以平等對話，教師對學生的行為給予客觀的評價，只有這樣才能有效的培養學生的創新才能。心理學上著名的“羅森塔爾效應”表明：來自教師的理解、寬容和期待，良好的師生關系有利于創造熱情和激發學生的榮譽感、自尊心、進取心的培養，能把學生原有的一點創造思維火花燃成永不熄滅的熊熊烈火。

3）時間問題：探究要有主次，進行有效探究；課前、課上相結合，靈活處理教學內容，有效利用時間。

學生活動本身就很耗時間，再加上學生這么大面積地進行科學探究活動，時間變成了突出問題。課堂45分鐘，已經無法滿足科學探究的需要。要給學生充分活動的時間，要進行大面積完整的探究活動，兩堂課連上當然比較合適。但大多數學校一般不能連排，老師應隨機應變，靈活地根據《課程標準》來調整教學內容和教學進度。要能根據不同班的具體情況來安排教學環節，探究的內容不能過多，主要探究什么？（并非每個問題都要讓學生逐個探究）對于難度較大的探究課題，為了能在給定的時間內完成探究活動，可課前給學生布置任務進行預習準備，可課前讓學生進實驗室認識器材、選擇器材、熟

悉器材。本案例的處理是：

（一）探究內容減半，（二）采用課前設計方案、選擇并熟悉器材、通過作業練習“紙帶處理求加速度”問題，這樣大大推進了課堂探究的進程，將有充足的時間進行這節課必須進行的探究環節：交流方案、自主探究、匯報成果、綜合評價。筆者認為：探究的結果可以有出入，但探究的時間要充足，過程要盡量完整，否則匆匆探究，草草收場，只能流于形式，達不到探究的目的。辦法在人想，時間不應成“問題”。

4．控制問題：加強紀律教育，加強理論修養

在這種教學模式中，教師是引導者，組織者。就算教師準備非常充分，也難免會經常發生一些意外。再加上五六十人一班，教師組織起來就非常費勁，很難顧及到每個學生，往往會出現失控的場面，甚至出現了有些亂的局面。建議加強紀律教育，嚴格要求學生遵守實驗紀律，特別是第一次進實驗室要嚴格要求，好的習慣、好的風氣要從第一次開始。教師更要加強理論修養，才能靈活機智。

5．評價問題：改變對“成功”概念的理解，采用“激勵性”評價

傳統評價，重在結果評價，一紙試卷定優秀。新課標理念下的評價應構建“合理、科學、多元化”的評價體系。與知識和技能的評價不同，不要把探究的結論作為評價的唯一標準，而要根據學生參與探究活動的全過程所反映出的學習狀況，對其學習態度、優缺點和進步情況等給予肯定的激勵性的評價，學生的積極參與、大膽發表意見就是“成功”。由于學生的先天條件和后天的興趣、愛好的差異，課堂教學中教師應盡量避免統一的要求，采取分層次、多方位的教育理念，對他們不是采取取長補短，而是采用揚長避短，讓他們在不同層面上有所發展，體會到成功的喜悅，注意培養全體學生的參與意識，激發其學習興趣，并將其在活動中的表現納入教學評價中來，改變以往只憑學生考試成績來評價學生的不科學不合理不公平的單一評價方法。

總之，教育的出發點是人，歸宿也是人的發展。“探究式教學”就是從學生出發，做到以人為本，為每個學生提供平等“參與”的機會，讓學生在寬松、民主的環境中體驗成功，健康成長。只要我們加強認識，積極探索，定能找到得心應手的“探究式教學”方法。以上點滴是我在投身課改，進行“探究式教學”中的體會與心得，希望我的一些想法和做法能對同仁有所幫助，不當之處，敬請專家和同仁批評指正。

第四篇：《實驗：探究加速度與力，質量的關系》教學設計

《實驗：探究加速度與力，質量的關系》教學設計

作為一位優秀的人民教師，總不可避免地需要編寫教學設計，教學設計是一個系統設計并實現學習目標的過程，它遵循學習效果最優的原則嗎，是課件開發質量高低的關鍵所在。怎樣寫教學設計才更能起到其作用呢？下面是小編精心整理的《實驗：探究加速度與力，質量的關系》教學設計，歡迎閱讀與收藏。

一、指導思想

本節課的學習，依據人教版高中物理必修一課本實驗二，建構主義的學習理論、多元智力理論和后現代主義。根據學生最近發展區，設計活動，通過“科學探究→收集數據→分析處理數據→建構概念”的教學流程，學生動手操作測量利用小車與加速度與力，質量的關系，經歷科學探究過程，充分發揮學生主動探究的積極性，引導學生在合作探究、小組討論的過程中，總結得到加速度與力，質量的關系

二、教學背景分析

1、本節的教學內容是建立在質量、力，加速度的概念基礎之上，通過實驗探究收集數據、交流討論，建立概念的教學，是對簡單機械的拓展和深化，進一步認識三者之間的關系，是學生探究能力提升的過程之一。

2、高一學生現階段能力發展水平不平衡，形象思維能力較強，邏輯思維能力發展水平不高，但具有一定的物理實驗的基本技能和基本方法，已初步具備收集、記錄實驗數據，分析實驗數據得出結論的能力。學生通過前面的學習已經知道牛頓第二定律，通過本節課的學習可以加深學生對牛頓第二定律的理解。

3.教學方式

通過探究加速度與力、質量的關系，速度是描述物體運動狀態的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量。因此也可以說，加速度是描述物體運動狀態變化快慢的物理量。由前面的學習我們知道，力是改變物體運動狀態的原因，質量大的物體運動狀態不容易改變。這說明，加速度與力、質量之間必然存在一定的關系。

4.教學準備

多媒體課件，小車一端帶滑輪長木板、帶小鉤或小盤的細線兩條；鉤碼(規格:10g20g，用作牽引小車的力)；砝碼(規格:50g100g200g，用來改變小車的質量)；刻度尺、計算器，鉛筆；文件夾；粗線繩(用來牽引小車).打點計時器、電源、紙帶、氣墊導軌.三、教學目標

1.知識與技能

(1)理解探究加速度與力、質量的關系的合理性和必要性。

(2)理解實驗思路的合理性，以及用圖像處理實驗數據的有效性。

(3)體驗如何平衡摩擦阻力、減小實驗系統誤差的操作方法。

(4)體會整個探究過程的科學嚴謹和合理性。

學習重點：

1.控制變量法的使用。

2.如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。

3.實驗數據的分析與處理。

學習難點：

1.如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。

2.實驗數據的分析與處理。

2.過程與方法

(1)指導學生半定量的探究加速度和力、物體質量的關系，知道用控制變量法進行實驗.(2)學生自己設計實驗，自己根據自己的實驗設計進行實驗

(3)對實驗數據進行處理，看一下實驗結果能驗證什么問題.3.情感、態度與價值觀

(1)在實驗探究活動中，有樂于探索、合作交流的情感。

(2)在探究活動過程中，養成嚴謹求實的態度。

四、教學內容

本節實驗分別從“加速度與力的關系”和“加速度與質量的關系”兩方面進行研究。

（一）實驗思路：

將小車置于水平木板上，通過滑輪與槽碼相連。小車可以在槽碼的牽引下運動。

加速度與力的關系：保持小車質量不變，通過改變槽可證明這兩個力只是近碼的個數改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認為與似相等，條件是槽碼的質槽碼所受的重力相等。測得不同拉力下小車運動的加速度，量要比小車的質量小很多。分析加速度與拉力的變化情況，找出二者之間的定量關系。

加速度與質量的關系：保持小車所受的拉力不變，通過在小車上增加重物改變小車的質量。測得不同質量的小車在這個拉力下運動的加速度，分析加速度與質量的變化情況，找出二者之間的定量關系。

（二）物理量的測量

本實驗需要測量的物理量有三個：物體的質量、物體所受的作用力和物體運動的加速度。

質量的測量：可以用天平測量質量。為了改變小車的質量，可以在小車中增減砝碼的數量。

加速度的測量：方法1小車做初速度為0的勻加速直線運動，則測量小車加速度最直接的辦法就是用刻度尺測量小車移動的位移x，并用秒表測量發生這段位移所用的時間t，然后由a=2x/t2

計算出加速度a。

方法2將打點計時器的紙帶連在小車上，根據紙帶上 打出的點來測量加速度（參考第一章的'實驗方法）。

方法3 在這個實驗中也可以不測量加速度的具體數 值。這是因為我們探究的是加速度與其他物理量之間的比 例關系，因此測量不同情況下物體加速度的比值即可。

如果能做到讓兩個做初速度為0的勻加速直線運動的物體的運動時間t相等，那么由（1）式可知，它們的位移之比就等于加速度之比，即

x1/x2=a1/a2

這樣，測量加速度就轉換成測量位移了。

力的測量現實中，僅受一個力作用的物體幾乎不存在。然而，一個單獨的力的作用效果與跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，實驗中作用力F的含義可以是物體所受的合力。

如何為運動的物體提供一個恒定的合力，如何測出這個合力是本實驗的關鍵，有很多可行的方法。下面參考案 例中的方法可供選用，也可以設計其他方法。

（三）實驗過程

1，用天平測出小車的質量，用天平測出小桶及沙子的總質量。

2，按圖安裝實驗器材。

3，平衡摩擦力。在長木板沒有定滑輪的一端墊小木塊，使之形成傾角較小的斜面，使滑動摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡。輕推小車使小車近似做勻速直線運動。

4，掛上沙桶，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點。通過紙帶算出加速度。

5，保持小桶里沙子的質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次。

6，作a－F的圖像。描點作圖，若這些點在一條直線上，證明了加速度與力成正比。

7，保持小桶和沙子質量m′不變，改變小車質量m，重復步驟4，作a－1/m圖象。若圖像為一直線，則證明加速度與質量成反比。

（四）實驗數據

1.探究加速度與合力的關系

F/N

a/(ms-1)

2.探究加速度與質量的關系

M/kg-1

a/(ms-1)

五、教學過程

教學環節

教師活動

學生活動

設計意圖

（一）引入

（二）開始實驗

（三）結束實驗

（四）總結

1，發文案，投影

分組定性討論。

下發紙張讓各小組將討論結果寫下來。

帶領學生進入實驗室，強調實驗室使用規范。

講解實驗內容，演示操作，分析原理。

將學生分為四個小組進行實驗，巡視學生實驗，指出不當操作。

讓各小組將實驗結論與討論結論做對比，并派一位代表作總結發言。

分為四個小組分別討論四種不同情況。

寫下討論結果。

依次進入實驗室，聽從老師安排。

開始實驗。

完成實驗，得到數據，畫出表格，通過數據總結關系。

實驗結論與討論結論做對比，并派一位代表作總結發言。

通過投影和小組討論的形式引入主題，增加學生對實驗和學習的興趣。

通過實驗結論與自己討論的結論形成對比加深學習印象。

保證學生在實驗室的安全。

保證實驗進行順利。

加深學生印象，為今天的實驗作總結。

詳細過程：

1.預習：通過APP向學生講解本節課實驗的原理，過程，要求，讓學生對本實驗有基本的了解。讓學生分成四組通過剛剛講解的原理進行討論，預測本實驗的結果，并記錄。

2.演示：將學生帶進實驗室，先向學生強調物理實驗室注意事項,親自演示一遍實驗過程，并在演示的過程中講解重難點和重要事項。

3.實驗進行：讓學生分為四組合作進行實驗，巡視學生實驗過程，糾正學生的錯誤操作。

4.總結：總結本次實驗的結果，并讓學生對比自己先前的討論結果，并讓四組小組選一位代表總結自己小組的成果。

六、板書設計

1，實驗：探究加速度與力，質量的關系

2，加速度與力的關系

3，加速度與質量的關系

第五篇：實驗報告探究加速度與力、質量關系

實驗 報告 探究加速度與 物體質量、物體受力的關系

實驗目的1．學會用控制變量法研究物理規律．

2．探究加速度與物體質量、物體受力的關系．

3．掌握靈活運用圖象處理問題的方法．

實驗原理

探究加速度 a 與力 F、質量 M 的關系時，應用的基本方法是__________，即先控制一個參量——小車的質量 M 不變，討論加速度 a 與力 F 的關系；再控制小盤和砝碼的質量不變，即力 F 不變，改變小車質量 M，討論加速度 a 與質量 M 的關系．

實驗器材

打點計時器、復寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的長木板、小車、小盤、______電源、______、砝碼、________、導線．

實驗步驟

一、測質量

1．用天平測出小車和砝碼的總質量 M，小盤和砝碼的總質量 m，把測量結果記錄下來．

二、儀器安裝及平衡摩擦力

2．按圖 1 把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在車上，即不給小車加牽引力．

圖 1

3．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復移動木板的位置，直至小車拖著紙帶在斜面上運動時可以保持__________運動狀態．這時，小車受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力__________的分力平衡．

三、保持小車的質量不變，研究 a 與 F 的關系

4．把細繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小盤，先__________再____________，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，打完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標上紙帶號碼．

5．保持小車和砝碼的質量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質量 m′記錄下來，重復步驟 4.在小盤內再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質量 m″，再重復步驟 4，重復三次，得到三條紙帶．

6．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標明計數點，測量計數點間的距離，算出每條紙帶上的加速度的值，并記錄在表格(一)內．

表(一)

實驗次數

加速度 a/(m · s－2)

小車受力F/ N

四、保持小盤和砝碼的質量不變，研究 a 與 M 的關系

7．保持小盤內的砝碼個數不變，在小車上放上砝碼改變小車的質量，讓小車在木板上滑動打出紙帶．計算砝碼和小車的總質量 M，并由紙帶計算出小車對應的加速度．

改變小車上砝碼的個數，重復步驟 7，并將所對應的質量和加速度填入表(二)中．

表(二)

實驗次數

加速度a/(m · s－2)

小車和砝碼的總質量 M/ kg

小車和砝碼總質量M1 1

數據處理

1．需要計算各種情況下所對應的小車加速度，可使用“研究勻變速直線運動”的方法：先在紙帶上標明計數點，測量各計數點間的距離，根據公式 a＝ Δ xT2 計算加速度．

圖 2

2．(1)根據表(一)，用縱坐標表示加速度 a，橫坐標表示作用力 F，作用力的大小 F 等于小盤和砝碼的總重力，根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點，如果這些點是在一條過原點的直線上，便證明了加速度 a 與作用力 F 成正比．如圖 2 所示．

(2)根據表(二)．用縱坐標表示加速度 a，橫坐標表示小車和砝碼的質量 M，根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點，發現這些點落在一條類似反比函數的曲線上．我們猜想，a 與 M 可能成反比．為了檢驗猜想的正確性，再用縱坐標表示加速度 a，橫坐標表示小車和砝碼總質量的倒數，根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點．如果這些點落在一條過原點的直線上，就證明了加速度與質量成反比．(如圖 3 所示)

圖 3

結論：

注意事項

1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力．在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動．

2．實驗步驟 2、3 不需要重復，即整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量，都不需要重新平衡摩擦力．

3．每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質量遠大于小盤和砝碼的總質量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．

4．改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車．

誤差分析

1．質量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差．

2．因實驗原理不完善造成誤差：本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力)，存在系統誤差．小盤和砝碼的總質量越接近小車的質量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質量越小于小車的質量，誤差就越小．

3．平衡摩擦力不準確造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣(比如要掛好紙帶、接通打點計時器)，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上各點的距離相等．