《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 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 13．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，重復(fù)步驟 ，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 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)過的物理實(shí)驗(yàn)來達(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)容頁是為下節(jié)牛頓第二定律知識(shí)作鋪墊。第一個(gè)環(huán)節(jié)——情景引入利用所學(xué)過的物理知識(shí)和所操作過的物理實(shí)驗(yàn)，提出物理實(shí)驗(yàn)的基本思想。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？通過討論，學(xué)生會(huì)笑道用大點(diǎn)計(jì)時(shí)器等來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外，提出還有沒有其他方法來探究此實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？學(xué)生們通過預(yù)習(xí)課本，聯(lián)想到書本上的另外的實(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。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。然后總結(jié)這堂課所采用的實(shí)驗(yàn)方法及分析過程，表揚(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?？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。然后根據(jù)上節(jié)課所學(xué)過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)。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)的有效性體會(huì)整個(gè)探究過程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性 過程與方法：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。 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 22．(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 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
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