《探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系》教案(1)

1、 /5探究物體運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能要求學(xué)生認(rèn)真看書(shū)，明確用“比較的方法測(cè)量加速度；探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系；作出a-F、a-1/m圖象。過(guò)程與方法1.在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出a*f、a%1/m的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并使學(xué)生對(duì)牛頓第二定律有初步的理解。2滲透科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、分析、研究等方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)a*F、a*1/m的探究，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，體驗(yàn)探究帶來(lái)的樂(lè)趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：對(duì)a*F、a*1/m的探究難點(diǎn)：對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的把握。教學(xué)方式：本節(jié)課主要采取的是“實(shí)驗(yàn)一一探究教學(xué)方式。教學(xué)工具：1學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的器材：木板、小車(chē)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、

2、小筒、細(xì)線、砝碼、天平、刻度尺、紙帶等。（附有滑輪的長(zhǎng)木板2塊；小車(chē)2個(gè)；帶小鉤或小盤(pán)的細(xì)線2條；鉤碼（槽碼），規(guī)格：10g、20g,用做牽引小車(chē)的力；砝碼，規(guī)格：50g、100g、200g，用做改變小車(chē)質(zhì)量；刻度尺；1m2m粗線繩,用做控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)）如果沒(méi)有小規(guī)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(lái)測(cè)質(zhì)量。2計(jì)算機(jī)及自編軟件，電視機(jī)（作顯示）。3投影儀，投影片。教學(xué)設(shè)計(jì)：新課導(dǎo)入：復(fù)習(xí)提問(wèn)：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用什么物理量來(lái)描述，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與何因素有關(guān)？關(guān)系是什么？教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生得出：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢用加速度來(lái)描述，與物體質(zhì)量及物體受力有關(guān)。（學(xué)生更詳細(xì)的回答可

3、能為：物體受力越大，物體加速度越大；物體質(zhì)量越大，物體加速度越?。┙處熞龑?dǎo)提問(wèn)進(jìn)入新課：物體的加速度與物體所受外力及物體的質(zhì)量之間是否存在一定的比例關(guān)系？如果存在，其關(guān)系是什么？請(qǐng)同學(xué)猜一猜。（學(xué)生會(huì)提出很多種猜想，對(duì)每一種猜想，教師都應(yīng)予以肯定）教師在學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)一步引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生：我們的猜想是否正確呢，需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。這就是我們這節(jié)課所要研究的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。指導(dǎo)學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)操作：一、實(shí)驗(yàn)介紹投影：實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。講解：我們用小車(chē)作為研究對(duì)象，通過(guò)在小車(chē)上增減砝碼可以改變小車(chē)質(zhì)量；在小車(chē)上掛一根細(xì)線，細(xì)線通過(guò)定滑輪拴一個(gè)小桶，小桶內(nèi)可以放重物，這時(shí)小車(chē)受到的拉力

4、大致是小桶及重物的重力，我們可以通過(guò)改變小桶內(nèi)的重物改變小車(chē)受到的拉力。我們研究小車(chē)的加速度a與拉力F及小車(chē)質(zhì)量川的關(guān)系時(shí)，可先保持m定，研究以與F的關(guān)系；再保持F一定，研究d與m的關(guān)系這是物理學(xué)中常用的研究方法。（此控制變量法可引導(dǎo)學(xué)生討論得出）教師引導(dǎo)提問(wèn)：如何根據(jù)現(xiàn)有器材測(cè)出小車(chē)的加速度?（學(xué)生回答：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）教師可再追問(wèn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度的方法和公式是什么?（在學(xué)生充分討論的基礎(chǔ)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(yùn)動(dòng)，那么，測(cè)量物體加速度最直接的辦法就是用刻度尺測(cè)量位移并用秒表測(cè)量時(shí)間，然后由a=2x/t2算出。也可以在運(yùn)動(dòng)物體上安裝一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，

5、根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量加速度。由于a=2x/t2,如果測(cè)出兩個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為xi、X2,位移之比就是加速度之比，即ai/a2=xi/x2。提出問(wèn)題：在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可避免的要受到摩擦力的作用，這個(gè)摩擦力也會(huì)影響到小車(chē)的加速度，如何消除摩擦力的影響呢？教師可啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生得出：把木板沒(méi)有定滑輪的一端墊高，使小車(chē)重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.保持小車(chē)質(zhì)量不變，研究a與F的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)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(guān)系。教師引導(dǎo)提問(wèn)：怎樣才能直觀地反映出口與F是否成正比呢？教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生得出：

6、可以借助圖象，用橫軸表示拉力，用縱軸表示加速度，通過(guò)采集數(shù)據(jù)作a一F圖象。如加速度隨拉力的變化圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就說(shuō)明n與F成正比。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：設(shè)計(jì)一個(gè)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(shù)量關(guān)系，我們以以為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果這些點(diǎn)在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上，說(shuō)明a與F成正比，如果不是這樣，那么需進(jìn)一步分析。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo).學(xué)生報(bào)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并輸人計(jì)算機(jī)。（用Excel表格處理數(shù)據(jù)）教師引導(dǎo)各組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果得出結(jié)論。板書(shū)：agF2.保持拉力不變，研究a與m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體所受的

7、力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析：設(shè)計(jì)第二個(gè)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(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在相同力的作用下，質(zhì)量?jī)?yōu)越大，加速度a越小。這可能是“a與m成反比，但也可能是“以與吊成反比，甚至是更復(fù)雜的關(guān)系。我們從最簡(jiǎn)單的情況人手，檢驗(yàn)是否“a與m成反比。在數(shù)據(jù)處理上要用到下面的技巧。板圖：“a與m成反比實(shí)際上就是“a與1/m成正比，如果以a為縱坐標(biāo)、1/m為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)a-1/m圖象是不是過(guò)原點(diǎn)的直線，就能判斷加速度以是不是與質(zhì)量m成反比。（實(shí)驗(yàn)前教師指導(dǎo)）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸人計(jì)算機(jī)。（用

8、Excel表格處理數(shù)各實(shí)驗(yàn)小組代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況得出結(jié)果。板書(shū)：ag1/m由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)和觀察到的事實(shí)，首先猜想物體的加速度與它所受的力及它的質(zhì)量有最簡(jiǎn)單的關(guān)系，即加速度與力成正比、與質(zhì)量成反比a*F、a*l/m如果這個(gè)猜想是正確的，那么，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以a為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)和以a為縱坐標(biāo)、1/M為橫坐標(biāo)作出的圖象，都應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線但是實(shí)際情況往往不是這樣，描出的點(diǎn)有些離散，并不是嚴(yán)格地位于某條直線上，用來(lái)擬合這些點(diǎn)的直線也并非準(zhǔn)確地通變?cè)c(diǎn)。這時(shí)我們會(huì)想，自然規(guī)律真的是a*F、a*l/m嗎？如果經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，圖象中的點(diǎn)都十分靠近某條直線，而這些直線又都十分接近原點(diǎn)，那么