第一篇:實(shí)驗(yàn)報(bào)告探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系
實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 探究加速度與 物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律.
2.探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.
3.掌握靈活運(yùn)用圖象處理問(wèn)題的方法.
實(shí)驗(yàn)原理
探究加速度 a 與力 F、質(zhì)量 M 的關(guān)系時(shí),應(yīng)用的基本方法是__________,即先控制一個(gè)參量——小車的質(zhì)量 M 不變,討論加速度 a 與力 F 的關(guān)系;再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變,即力 F 不變,改變小車質(zhì)量 M,討論加速度 a 與質(zhì)量 M 的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫(xiě)紙片和紙帶、一端有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、小盤、______電源、______、砝碼、________、導(dǎo)線.
實(shí)驗(yàn)步驟
一、測(cè)質(zhì)量
1.用天平測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量 M,小盤和砝碼的總質(zhì)量 m,把測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái).
二、儀器安裝及平衡摩擦力
2.按圖 1 把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上,即不給小車加牽引力.
圖 1
3.平衡摩擦力:在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動(dòng)木板的位置,直至小車拖著紙帶在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持__________運(yùn)動(dòng)狀態(tài).這時(shí),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(zhì)量不變,研究 a 與 F 的關(guān)系
4.把細(xì)繩系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛小盤,先__________再____________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),打完點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼.
5.保持小車和砝碼的質(zhì)量不變,在小盤里放入適量的砝碼,把小盤和砝碼的總質(zhì)量 m′記錄下來(lái),重復(fù)步驟 4.在小盤內(nèi)再放入適量砝碼,記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量 m″,再重復(fù)步驟 4,重復(fù)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(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)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(nèi).
表(一)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
加速度 a/(m · s-2)
小車受力F/ N
四、保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變,研究 a 與 M 的關(guān)系
7.保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變,在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量,讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶.計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量 M,并由紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度.
改變小車上砝碼的個(gè)數(shù),重復(fù)步驟 7,并將所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表(二)中.
表(二)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
加速度a/(m · s-2)
小車和砝碼的總質(zhì)量 M/ kg
小車和砝碼總質(zhì)量M1 1
數(shù)據(jù)處理
1.需要計(jì)算各種情況下所對(duì)應(yīng)的小車加速度,可使用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的方法:先在紙帶上標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,根據(jù)公式 a= Δ xT2 計(jì)算加速度.
圖 2
2.(1)根據(jù)表(一),用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)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(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),如果這些點(diǎn)是在一條過(guò)原點(diǎn)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(jù)表(二).用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼的質(zhì)量 M,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)落在一條類似反比函數(shù)的曲線上.我們猜想,a 與 M 可能成反比.為了檢驗(yàn)猜想的正確性,再用縱坐標(biāo)表示加速度 a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn).如果這些點(diǎn)落在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上,就證明了加速度與質(zhì)量成反比.(如圖 3 所示)
圖 3
結(jié)論:
注意事項(xiàng)
1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是調(diào)出一個(gè)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(shí),不要把懸掛小盤的細(xì)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(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng).
2.實(shí)驗(yàn)步驟 2、3 不需要重復(fù),即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)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(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)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(zhì)量后,每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,再放開(kāi)小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.
誤差分析
1.質(zhì)量的測(cè)量誤差,紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差,拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差.
2.因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差:本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實(shí)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(tǒng)誤差.小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量,誤差就越大;反之,小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量,誤差就越?。?/p>
3.平衡摩擦力不準(zhǔn)確造成誤差:在平衡摩擦力時(shí),除了不掛小盤外,其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器),勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等.
第二篇:《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
四川省南江縣第二中學(xué)
劉新明
【學(xué)生分析】: 已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度等物理概念
能正確的受力分析
對(duì)傳感器這種測(cè)量加速度的工具已有一定的了解
已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能
對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究方法已有一定的了解
【教學(xué)目標(biāo)】:
知識(shí)與技能:
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。
2.理解對(duì)質(zhì)量相同的物體來(lái)說(shuō),物體的加速度跟作用在它上面的力成正比;在相同力的作用下,加速度跟受力物體的質(zhì)量成反比。
3.學(xué)習(xí)使用傳感器
過(guò)程與方法:
體會(huì)探究過(guò)程中所用的科學(xué)方法。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí),自主探究,敢于提出與別人不同的見(jiàn)解,勇于改正錯(cuò)誤。從學(xué)習(xí)的過(guò)程中體驗(yàn)探索真理的自信心和成就感。
【教學(xué)器材】: 位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、軌道、小車、鉤碼、砝碼、細(xì)線等
【教學(xué)方法】: 問(wèn)題討論法 合作探究
【教學(xué)過(guò)程】:
一、創(chuàng)設(shè)情境,提出問(wèn)題
從殲 15 戰(zhàn)斗機(jī)開(kāi)始介紹,戰(zhàn)斗機(jī)要在百米內(nèi)由靜止加速到達(dá)起飛的速度,根據(jù)我們之前學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,a 要足夠大!
二、猜想假設(shè)
戰(zhàn)斗機(jī)靠什么提供這么大的加速度呢?
1.發(fā)動(dòng)機(jī)。加速度與力一定有關(guān)系,而且動(dòng)力越大,加速度越大。
2.飛機(jī)一般都設(shè)計(jì)成流線型,目的就是為了減小阻力。加速度與合外力有關(guān)系。
3.加速度還與質(zhì)量有關(guān)。
三、實(shí)驗(yàn)方法
要研究 a、F、m這三個(gè)變量之間的關(guān)系,我們要采用什么方法?(控制變量)
從中找出 a與 F、a與 m的關(guān)系。
四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
為了簡(jiǎn)化研究的問(wèn)題,我們需要建立物理模型。我們把研究對(duì)象確定為軌道上的小車。如何有效地測(cè)量呢?下面,請(qǐng)同學(xué)們利用桌上所提供的實(shí)驗(yàn)器材,先試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟,來(lái)有效地測(cè)量 a,m,f 這三個(gè)物理量。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,如果有什么困難,一會(huì)兒提出來(lái)我們共同想辦法解決。
學(xué)生設(shè)計(jì)思考一到兩分鐘后…… 現(xiàn)在我們要運(yùn)用集體的智慧,齊心協(xié)力共同來(lái)解決這些問(wèn)題。首先來(lái)提出你們的問(wèn)題。
A 組舉手:我們用彈簧秤拉小車,不好讀數(shù)
師:你們組用彈簧秤拉小車是為了測(cè)量小車的拉力嗎?
A 組:小車在加速運(yùn)動(dòng),看不清楚讀數(shù),而且也不能保證小車是做勻加速。
B 組舉手:我們是用鉤碼來(lái)拉小車。
師:這個(gè)辦法非常巧妙。通過(guò)鉤碼繞過(guò)定滑輪來(lái)拉動(dòng)小車,讓鉤碼的重力來(lái)給小車提供穩(wěn)定的拉力,使小車在軌道上做勻加速運(yùn)動(dòng)。
C 組:沒(méi)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測(cè)不了加速度。
師:為了減小計(jì)算量,我們選用位移傳感器。
教師介紹位移傳感器的使用方法。
五、實(shí)驗(yàn)操作
六、匯報(bào)小結(jié)
大家的實(shí)驗(yàn)都結(jié)束了,請(qǐng)同學(xué)分析一下。
問(wèn) 1 :為什么要選擇數(shù)據(jù)?
問(wèn) 2 :分析一下你們組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
生:從表格里我們發(fā)現(xiàn)加速度隨力的增大而減小。
師:那么怎樣才能更直觀地看出他們的定量的規(guī)律呢?
生:擬合圖像。
師:圖像的橫縱坐標(biāo)表示什么含義,圖像可以說(shuō)明加速度與合外力之間是什么關(guān)系?
生:正比。
師:正比關(guān)系的圖像應(yīng)該要嚴(yán)格過(guò)原點(diǎn)才對(duì)。有其他小組做出和這不一樣的圖像嗎?有沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)的圖像?
老師把課前做好的過(guò)原點(diǎn)的圖像投影到屏幕上,請(qǐng)同學(xué)們比較,并且分析圖像會(huì)不會(huì)過(guò)原點(diǎn),那么不過(guò)原點(diǎn)的原因又是什么。
學(xué)生經(jīng)過(guò)思考,發(fā)現(xiàn):
1.根據(jù)前面學(xué)過(guò)的牛頓第一定律,圖像應(yīng)該要過(guò)原點(diǎn)
2.不過(guò)原點(diǎn)是因?yàn)橛心Σ?/p>
3.共同想辦法解決摩擦力的問(wèn)題。
七、繼續(xù)第二部分實(shí)驗(yàn)操作
F 一定,研究 a 與 m 的關(guān)系。
八、匯報(bào)分析,小結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
九、教師小結(jié)
我們今天不僅通過(guò)實(shí)驗(yàn),研究得到了加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,同時(shí)還學(xué)習(xí)使用了傳感器。傳感器減少了我們實(shí)驗(yàn)過(guò)程的計(jì)算量,從而大大節(jié)約了我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,提高了我們學(xué)習(xí)的效率。
第三篇:探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系說(shuō)課稿
探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
(此說(shuō)課稿是本人參加柳州二中所抽到的課題,并以此說(shuō)課稿取得了勝利,僅此獻(xiàn)給找工作的同行們,希望跟大家分享)
各位評(píng)委老師
大家好!
我叫舒暢,來(lái)自廣西師范大學(xué)物理學(xué)院,理論物理專業(yè)。今天我說(shuō)課的題目是《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》,我的說(shuō)課分為四大部分:
一、教材分析
本節(jié)教材是人教版物理第四章第二節(jié)的內(nèi)容,教材內(nèi)容是探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,定量的解答了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化率,得出其數(shù)學(xué)表達(dá)關(guān)系。同時(shí)本節(jié)教材突出了對(duì)學(xué)生探究性試驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),滲透了理論聯(lián)系實(shí)際的方法觀點(diǎn),要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)、改進(jìn)已學(xué)過(guò)的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模源顺鋵?shí)和豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲,對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力祈禱了積極作用,同時(shí)這節(jié)內(nèi)容頁(yè)是為下節(jié)牛頓第二定律知識(shí)作鋪墊。
重點(diǎn)是:探究出加速度與力、質(zhì)量有什么樣的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)操作中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手能力。
難點(diǎn)是:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),平衡摩擦力,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
二、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)我提出以下教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)與技能:
1,、理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性
2、理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性,以及用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性
3、體會(huì)整個(gè)探究過(guò)程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性 過(guò)程與方法:
本節(jié)課采用情景教學(xué)模式,實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法 情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)教師引導(dǎo),讓學(xué)生自己動(dòng)手操作,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)出加速與力、質(zhì)量的關(guān)系,讓學(xué)生領(lǐng)略到學(xué)習(xí)的喜悅。
三、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
本節(jié)課的整體設(shè)計(jì)分四大環(huán)節(jié),基本思路是:先提出探究的目標(biāo),其次,根據(jù)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生思考這節(jié)課所要用的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法,最后討論得出結(jié)論。
第一個(gè)環(huán)節(jié)——情景引入
利用所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)和所操作過(guò)的物理實(shí)驗(yàn),提出物理實(shí)驗(yàn)的基本思想。目的是陰道學(xué)生開(kāi)始新課教學(xué)。然后根據(jù)上節(jié)課所學(xué)過(guò)的牛頓第一定律入手,之處物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是由力決定的,而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關(guān),而物體狀態(tài)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(zhì)量有關(guān)。于是,我們探究加速度與力、質(zhì)量的的關(guān)系就十分必要了。
第二個(gè)環(huán)節(jié)——理論探究
我們知道,以前我們探究了物體速度與實(shí)踐的規(guī)律、位移與時(shí)間的規(guī)律,這
中間都與加速度有關(guān),那么我們猜想一下加速度與力、質(zhì)量可能是什么關(guān)系呢?如何探究一個(gè)物理量與兩個(gè)(或多個(gè))物理量之間的關(guān)系呢?可以讓學(xué)生前后左右討論,并派代表發(fā)表自己的觀點(diǎn),同時(shí)也可以補(bǔ)充,教師給予正確的陰道,得出結(jié)論之后陰道大家進(jìn)一步探討質(zhì)量不變時(shí)加速度與力有何關(guān)系,力不變時(shí)加速度與質(zhì)量又有何關(guān)系呢?那么我們要知道他們之間的關(guān)系是否要通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析加以驗(yàn)證?這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們所要測(cè)量那些物理量呢?通過(guò)討論,學(xué)生會(huì)笑道用大點(diǎn)計(jì)時(shí)器等來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
第三個(gè)環(huán)節(jié)——實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理
若采用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先明確可采用通過(guò)滑輪用鉤碼拉車的辦法給小車提供力,但這一過(guò)程怎么“消除”摩擦力呢?這可能是學(xué)生的難點(diǎn)??梢越M織學(xué)生進(jìn)行討論,再此基礎(chǔ)上教師可動(dòng)手示范,進(jìn)而可得出所需要試驗(yàn)數(shù)據(jù),為分析數(shù)據(jù)可以提示學(xué)生試著動(dòng)手做出加速度與力的圖像,加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像。開(kāi)始的時(shí)候?qū)W生不知道加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像,先提示他們做出加速度與質(zhì)量的圖像,分析可以看出這個(gè)圖像看不出什么規(guī)律,然后再嘗試著加速度與質(zhì)量的倒數(shù)。
此外,提出還有沒(méi)有其他方法來(lái)探究此實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?學(xué)生們通過(guò)預(yù)習(xí)課本,聯(lián)想到書(shū)本上的另外的實(shí)驗(yàn)方法,我會(huì)講解由測(cè)量加速度轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)位移同樣可以達(dá)到我們探究的目的的原理,關(guān)于數(shù)據(jù)處理,當(dāng)質(zhì)量不變時(shí),應(yīng)該以加速度之比作為橫軸,力之比作為縱軸,當(dāng)力不變時(shí)加速度之比為橫軸,質(zhì)量之比為縱軸并擬合曲線,從而得出其探究規(guī)律。
第四環(huán)節(jié)——總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程
通過(guò)分析可以看出當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力成正比,當(dāng)力不變時(shí)加速度與質(zhì)量倒數(shù)成正比。然后總結(jié)這堂課所采用的實(shí)驗(yàn)方法及分析過(guò)程,表?yè)P(yáng)在本節(jié)課表現(xiàn)好的學(xué)生,鼓勵(lì)大家向他們學(xué)習(xí),提示以后的課程學(xué)習(xí)中大家要充分發(fā)揮想象力和動(dòng)手能力。
四、效果分析
通過(guò)本次教學(xué),學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握,應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生處理數(shù)據(jù)上和整個(gè)理論分析框架的簡(jiǎn)歷存在困難,應(yīng)該通過(guò)細(xì)致、小步陰道,讓學(xué)生能掌握探究實(shí)驗(yàn)的分析和操作,為今后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
當(dāng)然,本節(jié)課的設(shè)計(jì)還存在許多缺點(diǎn)和不足,請(qǐng)各位老師給予指正。今天我的說(shuō)課到此結(jié)束,謝謝大家!
第四篇:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(人教版新教材第四章第二節(jié))
高中物理必修一第四章第二節(jié)
實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(第一課時(shí):理論探究部分)
【教材分析與學(xué)情分析】
通過(guò)初中物理兩年的學(xué)習(xí),科學(xué)探究思想必然已經(jīng)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生了很深的影響,在高中階段,我們應(yīng)該努力讓學(xué)生體會(huì)探究的本質(zhì)。
牛頓第一定律告訴我們,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其改變是由它所受的力決定的,而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度又與物體自身的質(zhì)量有關(guān),因此,探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系是自然而又十分必要的。關(guān)于實(shí)驗(yàn)的基本思路:可以先結(jié)合一段視頻,讓學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗(yàn)和一些小常識(shí)出發(fā),對(duì)加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系進(jìn)行合理的猜想,因?yàn)檫@與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理直接相關(guān)。正比、反比的關(guān)系用圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理比較直觀,而且有利于減小誤差的影響,所以本實(shí)驗(yàn)用圖象方法處理數(shù)據(jù)。
基于簡(jiǎn)單、方便的原則,考慮用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器成本不高,其配備比較普遍,我們打算安排學(xué)生在第二課時(shí)動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量加速度,探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,但實(shí)驗(yàn)中要注意消除摩擦力的影響。由于探究的是加速度與力、質(zhì)量間的比例關(guān)系,教科書(shū)上的第二套方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很有啟發(fā)性,但實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理對(duì)學(xué)生要求比較高,實(shí)驗(yàn)前要注意做好引導(dǎo)工作。
本節(jié)內(nèi)容很多,考慮到學(xué)生的接受狀態(tài),我們打算探究工作分步進(jìn)行,第一課時(shí)為理論探究部分,第二課時(shí)為操作探究部分?!窘虒W(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1.理解探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的合理性和必要性。
2.理解實(shí)驗(yàn)思路的合理性,以及用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。
3.經(jīng)歷假設(shè)與猜想、方案的設(shè)計(jì)、方案的討論以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程,體會(huì)整個(gè)探究過(guò)程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。
過(guò)程與方法
1.循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
2.引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并共同討論方案的可行性。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的探究激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。2.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的探究培養(yǎng)學(xué)生良好的合作習(xí)慣?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 【教學(xué)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)方案的探究以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法
【教學(xué)用具】多媒體課件、天平、實(shí)驗(yàn)小車4只、一端帶夾子的雙軌滑道一只(包括配套的細(xì)線、砝碼、鉤碼)、帶有定滑輪的長(zhǎng)木板兩只、大鐵夾兩只。【教學(xué)過(guò)程】
新課導(dǎo)入
我們今天共同學(xué)習(xí)高中物理必修一第四章第二節(jié)“實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”
請(qǐng)學(xué)生觀看“F1賽車”的啟動(dòng)視頻課件并思考:為什么賽車在十幾秒內(nèi)就能獲得很大的速度,而載重貨車的加速過(guò)程非常緩慢?(賽車動(dòng)力相對(duì)大,質(zhì)量相對(duì)比較小,所以加速快。)新課教學(xué)
一、提出問(wèn)題
請(qǐng)學(xué)生結(jié)合自己的生活體驗(yàn)和上面的一段視頻提出一個(gè)有意義的物理問(wèn)題,作為我們本節(jié)課探究的主題。
二、猜想
要求學(xué)生大膽地猜想“物體運(yùn)動(dòng)的加速度與力、質(zhì)量之間到底有什么樣的關(guān)系?”
三、實(shí)驗(yàn)探究
1、思想方法:控制變量法
問(wèn):要探究三個(gè)物理量之間的關(guān)系,我們一般采用什么探究方法?(控制變量法)
問(wèn):在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中我們要如何控制變量? 視頻展示:
(1)保持質(zhì)量不變,探究加速度和外力之間的關(guān)系。
(2)保持外力不變,探究加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系。
2、需要解決的技術(shù)問(wèn)題
引導(dǎo)學(xué)生分析:
(1)如何測(cè)量加速度?
可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)量加速度
可以通過(guò)光電門測(cè)量加速度
可以通過(guò)頻閃照片測(cè)量加速度
(2)如何提供恒定的合外力?如何測(cè)量合外力?
分析:小車所受到的拉力的大小約等于托盤對(duì)細(xì)線的拉力的大小
討論:如何平衡摩擦力?
說(shuō)明:實(shí)驗(yàn)時(shí),托盤和托盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
3、實(shí)驗(yàn)方案的制訂
方案一:通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(1)要求學(xué)生分小組討論實(shí)驗(yàn)方案
列舉實(shí)驗(yàn)所需要的器材,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)草圖,擬訂實(shí)驗(yàn)步驟,制作記錄數(shù)據(jù)的表格,然后規(guī)劃出a—F圖象和a—m,a—1/m圖象
(2)請(qǐng)各討論小組推薦一名代表,代表本組交流實(shí)驗(yàn)方案
(3)通過(guò)課件展示實(shí)驗(yàn)方案
方案二:通過(guò)比較法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(1)引導(dǎo)分析:我們猜想加速度可能與力成正比,可能與質(zhì)量成反比。
能不能不測(cè)量加速度的具體數(shù)值而通過(guò)測(cè)量加速度之間的比值來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。
(2)如果讓小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等的情況下,加速度大小之比就等于位移大小之比。所以問(wèn)題的關(guān)鍵在于如何控制運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,讓兩個(gè)小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。(3)學(xué)生分組討論:
如何使兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等(通過(guò)夾子控制)? 如何制定實(shí)驗(yàn)方案?
如何制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和如何畫(huà)實(shí)驗(yàn)圖象?(4)請(qǐng)學(xué)生代表交流實(shí)驗(yàn)方案。(5)視頻課件展示實(shí)驗(yàn)方案
四、提供實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)學(xué)生代表上臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的猜想。
分析強(qiáng)調(diào):一個(gè)規(guī)律的得出,不是簡(jiǎn)單的一次實(shí)驗(yàn)就能得出結(jié)果,往往要通過(guò)大量的長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)才能總結(jié)出物理規(guī)律。從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。
課堂小結(jié):(略)【作業(yè)布置】
請(qǐng)大家課后整理實(shí)驗(yàn)方案,為下節(jié)課的操作探究作好準(zhǔn)備?!景鍟?shū)設(shè)計(jì)】 實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
一、提出問(wèn)題:物體運(yùn)動(dòng)的加速度與哪些因素有關(guān)?
二、猜想:加速度可能與力、質(zhì)量有關(guān)
三、實(shí)驗(yàn)探究
1、思想方法:控制變量法
2、需要解決的兩個(gè)問(wèn)題
四、實(shí)驗(yàn)方案
方案一:通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 方案二:通過(guò)比較法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 【課后反思】
中學(xué)物理教育的一個(gè)重要教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng)新能力,培養(yǎng)開(kāi)拓創(chuàng)新能力要從培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣開(kāi)始,為此,新教材中安排了大量的探究性的教學(xué)內(nèi)容,其中《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》就是一節(jié)典型的探究課,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容分兩部分進(jìn)行,第一部分為理論探究部分,重點(diǎn)在探究實(shí)驗(yàn)方案的規(guī)劃,第二部分為操作探究部分,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的操作探究能力。
在本節(jié)展示課中,筆者重點(diǎn)展示了理論探究部分,努力培養(yǎng)學(xué)生良好的探究習(xí)慣,努力遵循理論探究的一般規(guī)律,從提出問(wèn)題到分析問(wèn)題,再到如何解決問(wèn)題,層層推進(jìn),由淺入深。
綜合專家的點(diǎn)評(píng)意見(jiàn),本節(jié)課優(yōu)點(diǎn)頗多。其一,教師語(yǔ)言精練,幽默;教態(tài)親切、大方;板書(shū)工整有序、能突出重點(diǎn),提問(wèn)富于啟發(fā)性,能啟迪學(xué)生的思維。其二,本節(jié)課較好地體現(xiàn)了新課程理念,能較好地突出學(xué)生的主體性,課件的使用恰如其分,整個(gè)過(guò)程在師生的交流與互動(dòng)中進(jìn)行,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,課堂氣氛活躍。其三,教學(xué)過(guò)程合理,教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,自然流暢,教師對(duì)教材的理解和把握很到位,視頻導(dǎo)入,引人深思,引發(fā)探究,數(shù)據(jù)處理科學(xué)合理,課后小結(jié),畫(huà)龍點(diǎn)睛,充分體現(xiàn)了教師扎實(shí)的基本功和較高的科學(xué)素養(yǎng)。
第五篇:4.2實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系講課稿
同學(xué)們,上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓第一定律,得出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是由力決定的,而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度又與其自身的質(zhì)量有關(guān),而物體狀態(tài)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(zhì)量有關(guān)。于是,我們探究加速度與力、質(zhì)量的的關(guān)系就十分必要了。
我們知道,以前我們探究了物體速度與實(shí)踐的規(guī)律、位移與時(shí)間的規(guī)律,這中間都與加速度有關(guān),那么我們猜想一下加速度與力、質(zhì)量可能是什么關(guān)系呢?如何探究一個(gè)物理量與兩個(gè)(或多個(gè))物理量之間的關(guān)系呢?小組現(xiàn)在開(kāi)始討論,然后派代表發(fā)表自己的觀點(diǎn),幾個(gè)小組已經(jīng)得出自己的結(jié)論,用之前學(xué)過(guò)的控制變量法,那大家進(jìn)一步再來(lái)探討質(zhì)量不變時(shí)加速度與力有何關(guān)系,力不變時(shí)加速度與質(zhì)量又有何關(guān)系呢?那么我們要知道他們之間的關(guān)系是否要通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析加以驗(yàn)證?這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們所要測(cè)量那些物理量呢?對(duì),很多同學(xué)會(huì)想到用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
如果我們采用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)滑輪用鉤碼拉車的辦法給小車提供力,但這一過(guò)程怎么“消除”摩擦力呢?這個(gè)可能是你們覺(jué)得困難的地方,展現(xiàn)團(tuán)體的力量到了,我們接下來(lái)進(jìn)行討論,現(xiàn)在老師先做個(gè)示范,同學(xué)們要仔細(xì)觀察我的實(shí)驗(yàn)步驟,我們邊做邊讀出所需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為分析數(shù)據(jù)你們可以試著動(dòng)手做出加速度與力的圖像,加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像。可能同學(xué)們不知道加速度與質(zhì)量的倒數(shù)的圖像,那么我們就先做出加速度與質(zhì)量的圖像,通過(guò)分析可以看出這個(gè)圖像看不出什么規(guī)律,然后再嘗試著加速度與質(zhì)量的倒數(shù)。
除了這個(gè)方法還有沒(méi)有其他方法來(lái)探究此實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?對(duì),課前老師已經(jīng)把預(yù)習(xí)的工作分配下去了,通過(guò)預(yù)習(xí)課本,聯(lián)想到書(shū)本上的另外的實(shí)驗(yàn)方法,我們也可以通過(guò)測(cè)量加速度轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)位移,同樣可以達(dá)到我們探究的目的的原理,關(guān)于數(shù)據(jù)處理,當(dāng)質(zhì)量不變時(shí),應(yīng)該以加速度之比作為橫軸,力之比作為縱軸,當(dāng)力不變時(shí)加速度之比為橫軸,質(zhì)量之比為縱軸并擬合曲線,從而得出其探究規(guī)律。
通過(guò)分析可以看出當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力成正比,當(dāng)力不變時(shí)加速度與質(zhì)量倒數(shù)成正比。這堂課同學(xué)們表現(xiàn)的很好,我們成功的完成并分析了數(shù)據(jù),找出了加速度,力的質(zhì)量的關(guān)系,以后的課程學(xué)習(xí)中大家也要像今天這樣充分發(fā)揮想象力和動(dòng)手能力并體會(huì)小組合作的魅力。