《實(shí)驗(yàn)探究加速度及力質(zhì)量關(guān)系》教案1

?實(shí)驗(yàn)研究加快度及力、質(zhì)量關(guān)系?講課設(shè)計(jì)1?實(shí)驗(yàn)研究加快度及力、質(zhì)量關(guān)系?講課設(shè)計(jì)1?實(shí)驗(yàn)研究加快度及力、質(zhì)量關(guān)系?講課設(shè)計(jì)1?實(shí)驗(yàn)：研究加快度與力、質(zhì)量的關(guān)系?講課設(shè)計(jì)一、講課目的〔一〕知識(shí)與技術(shù)．理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢，即加快度大小與力相關(guān)，也與質(zhì)量相關(guān)。．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究加快度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系?！捕尺^(guò)程與方法1．指導(dǎo)學(xué)生半定量的研究加快度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。．學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己依據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行辦理，看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能考證什么問(wèn)題?！踩掣猩袂槎扰c價(jià)值觀1．經(jīng)過(guò)解決一些問(wèn)題，而向復(fù)雜問(wèn)題過(guò)渡，使學(xué)生養(yǎng)成一種優(yōu)秀的學(xué)習(xí)方法。2．經(jīng)過(guò)師生同樣的感情溝通，培育學(xué)生的審美感情。二、講課要點(diǎn)1．控制變量法的使用。．如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與辦理。三、講課難點(diǎn)1．如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與辦理。四、講課準(zhǔn)備多媒體課件，小軋一端帶滑輪長(zhǎng)木板、帶小鉤或小盤(pán)的細(xì)線兩條；鉤碼(規(guī)格：10g＼20g，用作牽引小車的力)；砝碼(規(guī)格：50e＼100g＼200g，用來(lái)改變小車的質(zhì)量)；刻度尺；文件夾；粗線繩(用來(lái)牽引小車)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)協(xié)助實(shí)驗(yàn)系一致套。五、講課過(guò)程新課導(dǎo)入：利用多媒體投影圖4—2—1分組定性討論組I：物體質(zhì)量必定，力不同樣，物體加快度有什么不同樣?組2：力大小同樣，作用在不同樣質(zhì)量的物體上，物體加快度有什么不同樣?師：請(qǐng)組1的代表回復(fù)一下你們討論的結(jié)果。組1生：當(dāng)物體質(zhì)量一準(zhǔn)時(shí)，物體的加快度應(yīng)當(dāng)跟著力的增大而增大。組2生：當(dāng)力大小同樣時(shí)，物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變，因此質(zhì)量越大，加快度越小。師：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決于哪些要素?定性關(guān)系如何?生l：應(yīng)當(dāng)與物體的質(zhì)量和物體所受的力相關(guān)系。力越大，加快度越大；質(zhì)量越大，加快度越小。生2：這里指的力應(yīng)當(dāng)是物體所受的協(xié)力，以上圖為例，物體所受的重力和支持力相等，不參加加快度的供給。師：剛剛進(jìn)行多媒體演示時(shí)一次是固定力不變，一次是固定質(zhì)量不變，這樣做有什么好處呢?生：方便我們的研究。師：這是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的特別好的方法，我們把它稱作控制變量法．我們從前在什么地方學(xué)到過(guò)這類方法?生1：在初中我們?cè)谘芯课矬w的密度與質(zhì)量、體積之間的關(guān)系時(shí)生2：在研究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)。師：好，我們這節(jié)課就用這類方法進(jìn)行研究加快度和力、質(zhì)量之間的關(guān)系。新課解說(shuō)：一、加快度與力的關(guān)系師：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，保持物體的質(zhì)量不變，丈量物體在各個(gè)不同樣的力的作用下的加快度，分析加快度與力的關(guān)系．大家分組討論而且每組設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的原理。分組討論組l生1：我們是依據(jù)課本上的參照事例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的(在投影儀上展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖4—2—2)．組1生2：我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理以下；因·為兩個(gè)小車的初速度都為零，拉力大小不同樣，但對(duì)每個(gè)小車來(lái)說(shuō)保持不變，因此小車應(yīng)當(dāng)做勻加快直線運(yùn)動(dòng)。依據(jù)初速度為零的勻加快直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=at2/2可知，加快度和位移成正比，只需丈量位移就能夠獲得加速度與受力之間的關(guān)系，力的大小能夠依據(jù)盤(pán)中的砝碼求出來(lái)。師：下邊請(qǐng)組2的代表講話。組2生1：我們?cè)O(shè)計(jì)的方法和組1的差不多，我們是用了一輛小車，小車后邊連結(jié)一紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)狀況，依據(jù)所打的點(diǎn)計(jì)算小車的加快度，此后再看所受的力和加快度的關(guān)系。組2生2：為了除去摩擦力的影響，我們?cè)谀景逑逻厜|了一個(gè)小木塊，當(dāng)小車沒(méi)有拉力時(shí)讓它在木板上勻速運(yùn)動(dòng)。師：這個(gè)同學(xué)的想法很好，這樣小車遇到的繩索的拉力就等于小車遇到的協(xié)力，下邊請(qǐng)組3的同學(xué)代表講話。組3生1：前面兩組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)都是物體的初速度為零，我們能夠利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)一個(gè)更加一般的方法，讓導(dǎo)軌傾斜不同樣的角度，滑塊所受的力就是重力的分力，讓滑塊滑過(guò)軌道中間的兩個(gè)光電門(mén)，記錄經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度和兩個(gè)光電門(mén)的距離，依據(jù)公式x=(v2－v02)/2a能夠求出加快度的大小，進(jìn)而能夠獲得加快度和力的關(guān)系。師：好的，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)從前還應(yīng)當(dāng)先設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)表格來(lái)記錄一下自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．那么你是如何設(shè)計(jì)表格使你的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得以記錄的呢？生1：水平面長(zhǎng)木板與小車，車后用繩控制小車運(yùn)動(dòng)，兩車質(zhì)量同樣．表格設(shè)計(jì)以下：參照表格小車l小車2次數(shù)拉車砝碼(s)位移x1／cm拉車砝碼(s)位移x2／cm12345生2：用一輛小車，丈量加快度次數(shù)拉車砝碼(g)加快度a1拉車砝碼(e)加快度a212345師：好，此刻大家就依據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)填人設(shè)計(jì)的表格內(nèi)。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，幫助實(shí)力較弱的小組達(dá)成實(shí)驗(yàn)師：此刻請(qǐng)各小組簡(jiǎn)要進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)報(bào)告。組1生1：我們依據(jù)課本上的參照事例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樾≤嚨募涌於群臀灰瞥烧龋?jīng)過(guò)考證位移和受力之間的關(guān)系，即可得出加快度和受力的關(guān)系。師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行辦理的呢？組1生2：我用的是位移和對(duì)應(yīng)力的比值。組1生3：經(jīng)過(guò)我們的討論，我們發(fā)現(xiàn)用作圖的方法能更好地表示位移(即加快度)和力的關(guān)系．關(guān)系圖表如圖4—2—3所示；可得在研究物體質(zhì)量不變的狀況下，物體的加快度與物體所受的外力成正比。組2生：我們經(jīng)過(guò)辦理小車后邊的紙帶，計(jì)算出小車的加快度，經(jīng)過(guò)作圖考證了小車的加快度和物體所受的協(xié)力成正比．組3生：我們用氣墊導(dǎo)軌作出的加快度和所受力的關(guān)系圖象，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是圖象特別湊近一條過(guò)原點(diǎn)的直線．師：大家做得都特別好，那么你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的困難是什么呢?能不可以夠想出方法來(lái)克服?組1生：當(dāng)拉小車的砝碼的質(zhì)量較大時(shí)，

繩索簡(jiǎn)單打滑，進(jìn)而影響了位移的丈量．

我們用松香涂抹在繩索上，見(jiàn)效不錯(cuò)。組2生：我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)砝碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量差不多時(shí)，a—F圖象不可以夠再是一條直線，而是發(fā)生了曲折。師：這組同學(xué)的問(wèn)題特別好，實(shí)質(zhì)上砝碼和盤(pán)的重力其實(shí)不嚴(yán)格等于小車遇到的拉力，簡(jiǎn)單證明以下：設(shè)砝碼及盤(pán)的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，那么分別對(duì)它們進(jìn)行受力分析，對(duì)小車，受拉力和摩擦力，對(duì)砝碼和盤(pán)，受重力和拉力，那么它們之間的關(guān)系是什么呢?假如相等，依據(jù)物體受協(xié)力為零那么物體做勻速運(yùn)動(dòng)，而實(shí)質(zhì)上砝碼及盤(pán)實(shí)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)是做加快運(yùn)動(dòng)，因此說(shuō)重力和拉力其實(shí)不相等，而是應(yīng)當(dāng)重力大于拉力，而我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中以為兩者相等，因此實(shí)驗(yàn)的偏差有一局部根源于此。控制的方法就是盡可能地使砝碼和盤(pán)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的質(zhì)量，詳細(xì)的分析方法我們將在下一節(jié)學(xué)到。組3生：固然用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較精準(zhǔn)，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)辦理比較復(fù)雜。師：我們能夠用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)辦理，使數(shù)據(jù)辦理變得簡(jiǎn)單化，大家在課下討論一下看如何用數(shù)據(jù)辦理軟件辦理實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)。師：以上我們是經(jīng)過(guò)控制物體的質(zhì)量不變來(lái)研究物體的加快度與物體所受力之間的關(guān)系，下邊同學(xué)們連續(xù)做實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)控制物體所受的力不變來(lái)研究物體的加快度和質(zhì)量的關(guān)系。二、加快度與質(zhì)量的關(guān)系學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)，幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)因?yàn)楹鸵陨系膶?shí)驗(yàn)方法特別近似，因此能夠直接讓學(xué)生得出結(jié)論。師：大家得出的結(jié)論是什么？生：物體加快度在物體受力不變時(shí)，和物體的質(zhì)量成反比。師：這時(shí)候我們應(yīng)當(dāng)如何經(jīng)過(guò)圖象來(lái)考證問(wèn)題呢？生：我們假如作a—M圖象那么圖象是曲線，我們能夠作a—1／M圖象來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，物體的加快度和質(zhì)量成反比，因此a—1／M圖象應(yīng)當(dāng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。三、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的結(jié)論師：經(jīng)過(guò)大家的實(shí)驗(yàn)，除去偏差的影響，大家討論總結(jié)一下加快度和物體所受的力以及物體質(zhì)量之間的關(guān)系。[分組討論]生1：我們能夠得出這樣的結(jié)論：物體的加快度和物體所受的力成正比，和物體的質(zhì)量成反比。生2：應(yīng)當(dāng)是和物體所受的