加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)(通用6篇)
作為一無(wú)名無(wú)私奉獻(xiàn)的教育工作者,往往需要進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)編寫工作,編寫教學(xué)設(shè)計(jì)有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。寫教學(xué)設(shè)計(jì)需要注意哪些格式呢?以下是小編幫大家整理的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)(通用6篇),歡迎閱讀與收藏。
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 1
[目標(biāo)]
一、知識(shí)目標(biāo):
理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢,即加速度大小與力有關(guān)
二、能力目標(biāo):
指導(dǎo)學(xué)生知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
三、德育目標(biāo)
1.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度.
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神.
3.培養(yǎng)學(xué)生合作的團(tuán)隊(duì)精神.
[重點(diǎn)]
1.控制變量法的使用.
2.如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行.
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理.
[教學(xué)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.
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理
[課時(shí)安排]
2課時(shí)
[教學(xué)過(guò)程]
一、導(dǎo)入新課
利用多媒體投影圖4—2—1;
分組定性討論
組I:物體質(zhì)量一定,力不同,物體加速度有什么不同?
組2:力大小相同,作用在不同質(zhì)量的物體上,物體加速度有什么不同?
師:請(qǐng)組1的代表回答一下你們討論的結(jié)果.
組1生:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度應(yīng)該隨著力的增大而增大.
師:請(qǐng)組2的代表回答你們組討論的結(jié)果。
組2生:當(dāng)力大小相同時(shí),物體質(zhì)量越大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變,所以質(zhì)量越大,加速度越小.
師:物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決于哪些因素?定性關(guān)系如何?
生l:應(yīng)該與物體的質(zhì)量和物體所受的力有關(guān)系.力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越小.
生2:這里指的力應(yīng)該是物體所受的合力,以上圖為例,物體所受的重力和支持力相等,不參與加速度的提供.
師:剛才進(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)系的非常好的方法,我們把它稱作控制變量法.我們以前在什么地方學(xué)到過(guò)這種方法?
生1:在初中我們?cè)谔骄课矬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)課就用這種方法進(jìn)行探究加速度和力、質(zhì)量之間的關(guān)系.
二、新課教學(xué):
(一)加速度與力的關(guān)系
師:設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),保持物體的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在各個(gè)不同的力的作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系.大家分組討論并且每組設(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:我們是根據(jù)課本上的參考案例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的(在投影儀上展示實(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)原理如下:因?yàn)閮蓚(gè)小車的初速度都為零,拉力大小不同,但對(duì)每個(gè)小車來(lái)說(shuō)保持不變,所以小車應(yīng)該做勻加速直線運(yùn)動(dòng).根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=at2/2可知,加速度和位移成正比,只要測(cè)量位移就可以得到加速度與受力之間的關(guān)系,力的大小可以根據(jù)盤中的砝碼求出來(lái).
師:下面請(qǐng)組2的代表發(fā)言.
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,小車后面連接一條紙帶,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)所打的點(diǎn)計(jì)算小車的加速度,然后再看所受的力和加速度的關(guān)系.
組2生2:為了消除摩擦力的影響,我們?cè)谀景逑旅鎵|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,這樣小車受到的繩子的拉力就等于小車受到的合力,下面請(qǐng)組3的同學(xué)代表發(fā)言.
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,我們可以利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)一個(gè)更為一般的`方法,讓導(dǎo)軌傾斜不同的角度,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,記錄經(jīng)過(guò)光電門的速度和兩個(gè)光電門的距離,根據(jù)公式x=(v2-v02)/2a可以求出加速度的大小,從而可以得到加速度和力的關(guān)系.
師:好的,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前還應(yīng)該先設(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).那么你是怎樣設(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)量相同.表格設(shè)計(jì)如下:
參考表格
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/cm
1
2
3
4
5
生2:用一輛小車,測(cè)量加速度
次數(shù) 拉車砝碼(g) 加速度a1 拉車砝碼(e) 加速度a2
1
2
3
4
5
師:好,現(xiàn)在大家就根據(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)力較弱的小組完成實(shí)驗(yàn)
師:現(xiàn)在請(qǐng)各小組簡(jiǎn)要進(jìn)行一下實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
組1生1:我們根據(jù)課本上的參考案例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),因?yàn)橐阎≤嚨募铀俣群臀灰瞥烧龋ㄟ^(guò)驗(yàn)證位移和受力之間的關(guān)系,即可得出加速度和受力的關(guān)系.
師:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是怎樣進(jìn)行處理的呢?
組1生2:我用的是位移和對(duì)應(yīng)力的比值.
組1生3:通過(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(即加速度)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)量不變的情況下,物體的加速度與物體所受的外力成正比.
組2生:我們通過(guò)處理小車后面的紙帶,計(jì)算出小車的加速度,通過(guò)作圖驗(yàn)證了小車的加速度和物體所受的合力成正比.組3生:我們用氣墊導(dǎo)軌作出的加速度和所受力的關(guān)系圖象,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是圖象非常接近一條過(guò)原點(diǎn)的直線.
師:大家做得都非常好,那么你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的困難是什么呢?能不能想出辦法來(lái)克服?
組1生:當(dāng)拉小車的砝碼的質(zhì)量較大時(shí),繩子容易打滑,從而影響了位移的測(cè)量.我們用松香涂抹在繩子上,效果不錯(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圖象不能再是一條直線,而是發(fā)生了彎曲.
師:這組同學(xué)的問(wèn)題非常好,實(shí)際上砝碼和盤的重力并不嚴(yán)格等于小車受到的拉力,簡(jiǎn)單證明如下:設(shè)砝碼及盤的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,則分別對(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,受重力和拉力,那么它們之間的關(guān)系是什么呢?如果相等,根據(jù)物體受合力為零則物體做勻速運(yùn)動(dòng),而實(shí)際上砝碼及盤實(shí)際的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是做加速運(yùn)動(dòng),所以說(shuō)重力和拉力并不相等,而是應(yīng)該重力大于拉力,而我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中認(rèn)為二者相等,所以實(shí)驗(yàn)的誤差有一部分來(lái)源于此.控制的方法就是盡可能地使砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的質(zhì)量,具體的分析方法我們將在下一節(jié)學(xué)到.
組3生:雖然用氣墊導(dǎo)軌做實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較精確,但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較復(fù)雜.
師:我們可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,使數(shù)據(jù)處理變得簡(jiǎn)單化,大家在課下討論一下看如何用數(shù)據(jù)處理軟件處理實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù).
師:以上我們是通過(guò)控制物體的質(zhì)量不變來(lái)探究物體的加速度與物體所受力之間的關(guān)系,下面同學(xué)們繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),通過(guò)控制物體所受的力不變來(lái)探究物體的加速度和質(zhì)量的關(guān)系.
三、小結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了:
1.力是物體產(chǎn)生加速度的原因
2.用控制變量法探究物體的加速度與合外力的關(guān)系;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法
3.物體的質(zhì)量一定時(shí),合外力越大,物體的加速度也越大;
四、作業(yè)
1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 2
一、指導(dǎo)思想
本節(jié)課的學(xué)習(xí),依據(jù)人教版高中物理必修一課本實(shí)驗(yàn)二,建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論、多元智力理論和后現(xiàn)代主義。根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū),設(shè)計(jì)活動(dòng),通過(guò)“科學(xué)探究→收集數(shù)據(jù)→分析處理數(shù)據(jù)→建構(gòu)概念”的教學(xué)流程,學(xué)生動(dòng)手操作測(cè)量利用小車與加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系,經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)探究的積極性,引導(dǎo)學(xué)生在合作探究、小組討論的過(guò)程中,總結(jié)得到加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
二、教學(xué)背景分析
1、本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是建立在質(zhì)量、力,加速度的概念基礎(chǔ)之上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究收集數(shù)據(jù)、交流討論,建立概念的教學(xué),是對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械的拓展和深化,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)三者之間的關(guān)系,是學(xué)生探究能力提升的過(guò)程之一。
2、高一學(xué)生現(xiàn)階段能力發(fā)展水平不平衡,形象思維能力較強(qiáng),邏輯思維能力發(fā)展水平不高,但具有一定的物理實(shí)驗(yàn)的基本技能和基本方法,已初步具備收集、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力。學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道牛頓第二定律,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)可以加深學(xué)生對(duì)牛頓第二定律的理解。
3.教學(xué)方式
通過(guò)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(shuō),加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢的物理量。由前面的學(xué)習(xí)我們知道,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這說(shuō)明,加速度與力、質(zhì)量之間必然存在一定的關(guān)系。
4.教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課件,小車一端帶滑輪長(zhǎng)木板、帶小鉤或小盤的細(xì)線兩條;鉤碼(規(guī)格:10g20g,用作牽引小車的力);砝碼(規(guī)格:50g100g200g,用來(lái)改變小車的質(zhì)量);刻度尺、計(jì)算器,鉛筆;文件夾;粗線繩(用來(lái)牽引小車).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、氣墊導(dǎo)軌.
三、教學(xué)目標(biāo)
1.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) 體驗(yàn)如何平衡摩擦阻力、減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的操作方法。
(4) 體會(huì)整個(gè)探究過(guò)程的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和合理性。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1. 控制變量法的使用。
2. 如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行。
3. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。
學(xué)習(xí)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。
2. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理。
2.過(guò)程與方法
(1)指導(dǎo)學(xué)生半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系,知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(2)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),自己根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問(wèn)題.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中,有樂(lè)于探索、合作交流的情感。
(2)在探究活動(dòng)過(guò)程中,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。
四、教學(xué)內(nèi)容
本節(jié)實(shí)驗(yàn)分別從“加速度與力的關(guān)系”和“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”兩方面進(jìn)行研究。
(一)實(shí)驗(yàn)思路:
將小車置于水平木板上,通過(guò)滑輪與槽碼相連。小車可以在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)。
加速度與力的關(guān)系:保持小車質(zhì)量不變,通過(guò)改變槽可證明這兩個(gè)力只是近碼的個(gè)數(shù)改變小車所受的拉力。小車所受的拉力可認(rèn)為與似相等,條件是槽碼的質(zhì)槽碼所受的重力相等。測(cè)得不同拉力下小車運(yùn)動(dòng)的加速度,量要比小車的質(zhì)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(guān)系。
加速度與質(zhì)量的關(guān)系:保持小車所受的拉力不變,通過(guò)在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量。測(cè)得不同質(zhì)量的小車在這個(gè)拉力下運(yùn)動(dòng)的加速度,分析加速度與質(zhì)量的變化情況,找出二者之間的定量關(guān)系。
(二)物理量的測(cè)量
本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有三個(gè):物體的質(zhì)量、物體所受的作用力和物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
質(zhì)量的測(cè)量:可以用天平測(cè)量質(zhì)量。為了改變小車的質(zhì)量,可以在小車中增減砝碼的數(shù)量。
加速度的測(cè)量:方法1小車做初速度為0的'勻加速直線運(yùn)動(dòng),則測(cè)量小車加速度最直接的辦法就是用刻度尺測(cè)量小車移動(dòng)的位移x,并用秒表測(cè)量發(fā)生這段位移所用的時(shí)間t,然后由a=2x/t2
計(jì)算出加速度a。
方法2將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連在小車上,根據(jù)紙帶上 打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量加速度(參考第一章的實(shí)驗(yàn)方法)。
方法3 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中也可以不測(cè)量加速度的具體數(shù) 值。這是因?yàn)槲覀兲骄康氖羌铀俣扰c其他物理量之間的比 例關(guān)系,因此測(cè)量不同情況下物體加速度的比值即可。
如果能做到讓兩個(gè)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(cè)量加速度就轉(zhuǎn)換成測(cè)量位移了。
力的測(cè)量現(xiàn)實(shí)中,僅受一個(gè)力作用的物體幾乎不存在。然而,一個(gè)單獨(dú)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(shí)驗(yàn)中作用力F的含義可以是物體所受的合力。
如何為運(yùn)動(dòng)的物體提供一個(gè)恒定的合力,如何測(cè)出這個(gè)合力是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)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(shè)計(jì)其他方法。
(三)實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1,用天平測(cè)出小車的質(zhì)量,用天平測(cè)出小桶及沙子的總質(zhì)量。
2,按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材。
3,平衡摩擦力。在長(zhǎng)木板沒(méi)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(dòng)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(yùn)動(dòng)。
4,掛上沙桶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,放開(kāi)小車,在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。通過(guò)紙帶算出加速度。
5,保持小桶里沙子的質(zhì)量不變,在小車?yán)锛禹来a,測(cè)出加速度,重復(fù)幾次。
6,作a-F的圖像。描點(diǎn)作圖,若這些點(diǎn)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(zhì)量m′不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟4,作a-1/m圖象。若圖像為一直線,則證明加速度與質(zhì)量成反比。
(四)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
1. 探究加速度與合力的關(guān)系
F/N
a/(ms-1)
2. 探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
M/kg-1
a/(ms-1)
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
(一)引入
(二)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)
(三)結(jié)束實(shí)驗(yàn)
(四)總結(jié)
1,發(fā)文案,投影
分組定性討論。
下發(fā)紙張讓各小組將討論結(jié)果寫下來(lái)。
帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室使用規(guī)范。
講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,演示操作,分析原理。
將學(xué)生分為四個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn),指出不當(dāng)操作。
讓各小組將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論結(jié)論做對(duì)比,并派一位代表作總結(jié)發(fā)言。
分為四個(gè)小組分別討論四種不同情況。
寫下討論結(jié)果。
依次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,聽(tīng)從老師安排。
開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。
完成實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù),畫出表格,通過(guò)數(shù)據(jù)總結(jié)關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論結(jié)論做對(duì)比,并派一位代表作總結(jié)發(fā)言。
通過(guò)投影和小組討論的形式引入主題,增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的興趣。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)論與自己討論的結(jié)論形成對(duì)比加深學(xué)習(xí)印象。
保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的安全。
保證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行順利。
加深學(xué)生印象,為今天的實(shí)驗(yàn)作總結(jié)。
詳細(xì)過(guò)程:
1.預(yù)習(xí):通過(guò)APP向?qū)W生講解本節(jié)課實(shí)驗(yàn)的原理,過(guò)程,要求,讓學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)有基本的了解。讓學(xué)生分成四組通過(guò)剛剛講解的原理進(jìn)行討論,預(yù)測(cè)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并記錄。
2.演示:將學(xué)生帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,先向?qū)W生強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng),親自演示一遍實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并在演示的過(guò)程中講解重難點(diǎn)和重要事項(xiàng)。
3.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行:讓學(xué)生分為四組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程,糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作。
4.總結(jié):總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并讓學(xué)生對(duì)比自己先前的討論結(jié)果,并讓四組小組選一位代表總結(jié)自己小組的成果。
六、板書設(shè)計(jì)
1,實(shí)驗(yàn):探究加速度與力,質(zhì)量的關(guān)系
2,加速度與力的關(guān)系
3,加速度與質(zhì)量的關(guān)系
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 3
教學(xué)目標(biāo)
1、理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化的快慢,即加速度大小與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān)。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力的定量關(guān)系。
3、指導(dǎo)學(xué)生定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系、知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
學(xué)情分析
本節(jié)是人教版物理必修1第四章第二節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的第一課時(shí)。高中力學(xué)部分是由牛頓定律為基礎(chǔ)所構(gòu)建的體系,在牛頓三定律中,牛頓第二定律為核心內(nèi)容,本節(jié)是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課,通過(guò)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系,得到這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系,為第二課時(shí)提出牛頓第二定律做鋪墊。本節(jié)中應(yīng)用控制變量法來(lái)研究問(wèn)題和用圖像處理數(shù)據(jù),這兩種方法在高中物理學(xué)習(xí)中十分重要。本節(jié)不論是從知識(shí)還是從培養(yǎng)學(xué)生能力的角度都很重要。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、控制變量法的使用
2、如何提出實(shí)驗(yàn)方案并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行
3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理
教學(xué)過(guò)程
第一學(xué)時(shí)
教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)引入
牛頓第一定律:
一切物體總保持_____狀態(tài)或_____狀態(tài),直到有迫使它改變這種狀態(tài)為止.
物體保持_____的性質(zhì)叫做慣性、慣性是物體的_____,與_____有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)情況或受力情況_____.
活動(dòng)2【活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)探究
情景:用電吹風(fēng)吹乒乓球
實(shí)驗(yàn)1:用兩個(gè)相同電吹風(fēng)分別調(diào)節(jié)在不同的風(fēng)力檔上吹兩個(gè)相同的乒乓球(在軌道上),現(xiàn)象為_(kāi)____ 。
實(shí)驗(yàn)2:用一個(gè)電吹風(fēng),通過(guò)裝置得到兩股相同風(fēng)力的風(fēng),吹兩個(gè)質(zhì)量不一樣的乒乓球,現(xiàn)象為_(kāi)____。
問(wèn)題1:想想看,加速度的大小可能與什么因數(shù)有關(guān)?
問(wèn)題2:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系?
問(wèn)題3:能否就以上關(guān)系,從數(shù)學(xué)的角度做出函數(shù)關(guān)系的假設(shè)呢?
力越大,加速度越大—— a∝F,a∝F2,a∝F3?
質(zhì)量越大,加速度越小—— a∝,a∝,a∝ ?
活動(dòng)3【活動(dòng)】制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
問(wèn)題1:研究一個(gè)量與多個(gè)量之間關(guān)系時(shí),采用什么方法研究?
問(wèn)題2:控制變量法的具體步驟?
問(wèn)題3:在實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)哪些物理量?需要用到什么器材?
問(wèn)題4:你能想出那些方案來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?
實(shí)驗(yàn)裝置:
問(wèn)題1:實(shí)驗(yàn)對(duì)象是?
問(wèn)題1:如何得出小車的.加速度?
問(wèn)題2:如何改變并測(cè)出小車的質(zhì)量?
問(wèn)題3:如何提供并測(cè)出小車所受的外力?
實(shí)驗(yàn)中要注意的幾個(gè)問(wèn)題
1、當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí),鉤碼的重力近似等于細(xì)線對(duì)小車的拉力即小車所受的合外力。(理由以后再做說(shuō)明)
2、繩拉小車的力是小車受的合力嗎?
3、我們必須要使繩拉小車的力成為小車受到的合力,否則還要計(jì)算滑動(dòng)摩擦力,使問(wèn)題復(fù)雜化,那么怎樣抵消摩擦力的影響呢?
活動(dòng)4【活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)
1、保持小車質(zhì)量不變,改變鉤碼的個(gè)數(shù),分別測(cè)出小車的加速度與力的關(guān)系
2、保持鉤碼的個(gè)數(shù)不變,改變小車的質(zhì)量,分別測(cè)出小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系
注意實(shí)驗(yàn)中同學(xué)之間互相配合,如誰(shuí)扶住板,誰(shuí)控制紙帶釋放,誰(shuí)負(fù)責(zé)更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負(fù)責(zé)保護(hù)儀器,誰(shuí)負(fù)責(zé)測(cè)量記錄等。
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 4
尊敬的各位評(píng)委:
大家好!
我說(shuō)課的題目是《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系》。
首先,我對(duì)本節(jié)課進(jìn)行了詳細(xì)教學(xué)前設(shè)計(jì),下面我將從教材分析、學(xué)情分析、三維目標(biāo)分析、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)儀器分析、教法學(xué)法、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)八個(gè)方面來(lái)向大家匯報(bào)。
教材分析
探究性實(shí)驗(yàn)是高中物理新課程中一種重要的實(shí)驗(yàn)方法。探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”一課正是探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)安排在學(xué)習(xí)牛頓第二定律之前,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),比驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)難度要大,所以對(duì)本節(jié)教材主要做以下兩點(diǎn)分析:
1、從教材前后聯(lián)系來(lái)看,本節(jié)內(nèi)容具有承上啟下的作用,上一節(jié)學(xué)習(xí)了質(zhì)量是慣性大小的唯一量度,探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系是認(rèn)知過(guò)程的必然,這一節(jié)又是《牛頓第二定律》的實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ),所以本節(jié)課實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?duì)于下一節(jié)的學(xué)習(xí)非常關(guān)鍵。
2、從教材內(nèi)容來(lái)看,本節(jié)課涉及到控制變量法、圖象法,是高中物理實(shí)驗(yàn)常用的方法,所以更要好好把握。
學(xué)情分析
1、具備的學(xué)科知識(shí)分析
學(xué)生在前面已經(jīng)知道了加速度的物理意義,知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因及質(zhì)量是慣性大小的唯一量度,但學(xué)生對(duì)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的理解只是簡(jiǎn)單的定性關(guān)系。
2、學(xué)生能力分析
學(xué)生已經(jīng)基本掌握探究性實(shí)驗(yàn)的研究方法,在本實(shí)驗(yàn)中,老師只要作一些必要的指導(dǎo),學(xué)生都能完成實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理。但運(yùn)用控制變量法研究問(wèn)題方面能力有限,應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)。
教學(xué)三維目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
了解影響加速度大小的因素;能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出物體的加速度與所受的外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比。要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
2、探究過(guò)程與方法
通過(guò)控制變量法,使學(xué)生充分體會(huì)探究問(wèn)題,與小組成員合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,操作實(shí)驗(yàn),借助多媒體輔助,利用圖象法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,討論分析與交流,最后總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
3、情感態(tài)度和價(jià)值觀
使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,體會(huì)探究過(guò)程中所用的科學(xué)方法,體驗(yàn)成功的喜悅;激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
1、使學(xué)生掌握控制變量法的使用;
2、加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的探究過(guò)程。
教學(xué)難點(diǎn)
引導(dǎo)學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提出可行的.實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
教法設(shè)計(jì)
將學(xué)生分成兩人為一實(shí)驗(yàn)小組。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組為一討論小組,在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置若干小問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程,其中穿插適當(dāng)?shù)奶骄啃杂懻摵吞骄啃蕴釂?wèn),邊討論邊實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流討論,最后對(duì)知識(shí)的理解達(dá)到共識(shí)。
學(xué)法指導(dǎo)
探究過(guò)程中滲透科學(xué)方法。
教學(xué)器材
教學(xué)設(shè)備:多媒體教室、課件
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個(gè)光電門和與之配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器,滑塊、滑片、細(xì)線、小桶、天平、砝碼、細(xì)沙、彈簧秤、小車、木塊、鉤碼、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、打點(diǎn)器、紙帶、秒表、毫米刻度尺、墊木、橡皮筋等。
教學(xué)過(guò)程
下面,談?wù)勎业慕虒W(xué)過(guò)程,包括六個(gè)環(huán)節(jié):
第一個(gè)環(huán)節(jié)是提出問(wèn)題。
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,提出預(yù)設(shè)的兩個(gè)問(wèn)題:
1、質(zhì)量接近的普通轎車從0加速到100Km/h時(shí)至少10s而F1賽車需要時(shí)間不超過(guò)2.5s?為什么賽車的加速度比較大?
2、并駕齊驅(qū)的大貨車和小汽車在同樣大的制動(dòng)力作用下,哪種車更容易剎車?
借助多媒體顯示,利用了信息技術(shù)中圖文并茂,豐富多彩的知識(shí)表現(xiàn)形式,克服了文字說(shuō)明的抽象乏味的缺陷,展示來(lái)源于學(xué)生實(shí)際生活中相關(guān)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考,吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
請(qǐng)同學(xué)們從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)提出自己的看法,并舉例說(shuō)明。(同時(shí)教師利用課件提供一些圖片,對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)。)
第二個(gè)環(huán)節(jié)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)。
我通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)例分析與交流討論使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí):加速度大小既與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān)。力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越小,為下一步定量研究做好鋪墊。
第三個(gè)環(huán)節(jié)是引導(dǎo)學(xué)生制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):。
提出:探究加速度,力與質(zhì)量三個(gè)因素之間的關(guān)系,我們采用什么實(shí)驗(yàn)方法?通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生討論、交流,讓學(xué)生體會(huì)控制變量法的思想,并用多媒體顯示控制變量法的含義。我追問(wèn):具體如何控制?引導(dǎo)學(xué)生得出運(yùn)用控制變量法的具體思路,即先保持物體的質(zhì)量不變,分析加速度與力的關(guān)系,再保持物體所受的力不變,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
接著通過(guò)設(shè)置新的問(wèn)題:1、怎樣測(cè)量(或比較)物體的加速度?2、如何為運(yùn)動(dòng)的物體提供一個(gè)恒定的外力?又如何測(cè)出這個(gè)外力呢?讓學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行定向的探究,并逐步走向自由探究,這個(gè)環(huán)節(jié)中主要包括引導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、制定實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟。就設(shè)計(jì)過(guò)程而言,學(xué)生主要是在進(jìn)行智慧技能的學(xué)習(xí)。教師不妨以一個(gè)參與探究者的身份,參與到活動(dòng)中去,對(duì)個(gè)別重要條件予以提醒,如需要平衡摩擦力,小車質(zhì)量需遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量等,但不過(guò)多干涉學(xué)生的活動(dòng)。
最后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的表格。
第五個(gè)環(huán)節(jié)是組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
這一步驟主要要求學(xué)生能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器,能用多種方式收集數(shù)據(jù)。并且能做到如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),認(rèn)識(shí)到科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。我進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)以突破做好實(shí)驗(yàn)這個(gè)難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ訌?qiáng)學(xué)生探究能力。
引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到設(shè)計(jì)好的表格中。鼓勵(lì)學(xué)生用不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄數(shù)據(jù)。
第五個(gè)環(huán)節(jié)是師生共同分析論證,得出結(jié)論
我將有代表性的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到excel表格中,然后組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手畫a—F與a—1/m圖象,討論加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系,之后我再借助CAI軟件畫出這兩個(gè)圖象,引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,使學(xué)生對(duì)“加速度與力成正比,與質(zhì)量成反比”的結(jié)論達(dá)成共識(shí)。
最后一個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課進(jìn)行評(píng)估與反思
結(jié)合教學(xué)前設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的探究活動(dòng)進(jìn)行評(píng)估、反思,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容、方法、需要改進(jìn)的方面與希望進(jìn)一步研究的問(wèn)題。
教學(xué)反思
最后談一談我的教學(xué)反思:
我認(rèn)為這節(jié)課的成功之處有以下幾點(diǎn):
一個(gè)是本節(jié)課能遵循教學(xué)規(guī)律,通過(guò)多樣化的教學(xué)方式、有層次地組織教學(xué),進(jìn)而突出了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
另一個(gè)是在探究過(guò)程中,有效地促進(jìn)了學(xué)生的參與程度與認(rèn)知程度。
最主要的是,本堂課合理地運(yùn)用了多媒體電腦的輔助功能設(shè)置了由淺入深、前后連貫的幾個(gè)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論、交流,從定向探究把學(xué)生逐步引向自由探究,最終確定了實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)學(xué)生有困難的時(shí)候,如實(shí)驗(yàn)裝置的安裝和實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中我利用巡視指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),解答學(xué)生遇到的困難和問(wèn)題。使學(xué)生能在科學(xué)探究的海洋中,增強(qiáng)了參與意識(shí),展現(xiàn)了學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,最終達(dá)到了學(xué)有興趣、學(xué)有所得的目的,實(shí)現(xiàn)了本堂課的教學(xué)目標(biāo)。
存在的不足主要是:
大班授課,學(xué)生人數(shù)多,高效率、全方位地組織教學(xué)方面仍需改進(jìn)和加強(qiáng)。
以上就是我的說(shuō)課內(nèi)容,請(qǐng)各位評(píng)委多多指教,謝謝大家!
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 5
(一)知識(shí)與技能
1、理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢,即加速度大小與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān)。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。
3、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。
(二)過(guò)程與方法
1、使學(xué)生掌握在研究三個(gè)物理量之間關(guān)系時(shí),用控制變量法實(shí)現(xiàn)。
2、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)原理去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論.
3、幫助學(xué)生會(huì)分析數(shù)據(jù)表格,利用圖象尋求物理規(guī)律。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
2、使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,樂(lè)于探究自然界的奧秘,能體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。
3、培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),相互學(xué)習(xí),交流,共同提高的學(xué)習(xí)態(tài)度.
★教學(xué)重點(diǎn)
1、怎樣測(cè)量物體的加速度
2、怎樣提供和測(cè)量物體所受的力
★教學(xué)難點(diǎn)
指導(dǎo)學(xué)生選器材,設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。作出圖象,得出結(jié)論
★教學(xué)方法
1、提出問(wèn)題,導(dǎo)入探究原理――自主選器材,設(shè)定方案,進(jìn)行操作,總結(jié)歸納――進(jìn)行交流。
2、對(duì)學(xué)生操作過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的疑難問(wèn)題進(jìn)行解答。
★教學(xué)用具:
多媒體、小車、一端帶滑輪長(zhǎng)木板、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。
★教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
教師活動(dòng):利用多媒體投影下圖:
定性討論:物體質(zhì)量一定,力不同,物體加速度有什么不同?力大小相同,作用在不同質(zhì)量物體上,物體加速度有什么不同?
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決哪些因素?定性關(guān)系如何?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論后回答:第一種情況,受力大的產(chǎn)生加速度大,第二種情況:質(zhì)量大的產(chǎn)生加速度小。
學(xué)生再思考生活中類似實(shí)例加以體會(huì)。
點(diǎn)評(píng):教師還可舉日常生活中一些實(shí)例,如賽車和普通小汽車質(zhì)量相仿,但塞車安裝了強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),牽引力巨大,可產(chǎn)生很大加速度。再如并駕齊驅(qū)的大貨車和小汽車在同樣大的制動(dòng)力作用下,小汽車容易剎車.通過(guò)類似實(shí)例使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí):加速度大小既與力有關(guān),也與質(zhì)量有關(guān),為下一步定量研究做好鋪墊.
(二)進(jìn)行新課
1、物體加速度與它受力的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):現(xiàn)在我們探究物體加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系(用控制變量法)。保持物體的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度,探究加速度與力的定量關(guān)系。請(qǐng)同學(xué)生據(jù)上述事例,猜測(cè)一下它們最簡(jiǎn)單關(guān)系。
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與力可能成正比。
教師活動(dòng):如何測(cè)量加速度a?需什么器材?請(qǐng)同學(xué)樣設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生回答:第二章我們已探究過(guò)小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律,可用該實(shí)驗(yàn)器材測(cè)加速度。小車在鉤碼牽引下作勻加速運(yùn)動(dòng),利用打出紙帶求加速度。
教師活動(dòng):現(xiàn)實(shí)中,除了在真空中拋體(僅受重力)外,僅受一個(gè)力的物體幾乎不存在,但一個(gè)單獨(dú)的力作用效果與跟它等大、方向相同的合力作用效果相同,因此實(shí)驗(yàn)中力F的含義可以是物體所受的合力。如何為運(yùn)動(dòng)物體提供一個(gè)恒定合力?如何測(cè)?請(qǐng)同學(xué)們想辦法。
教師引導(dǎo):可利用前邊測(cè)加速度的器材,在鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量條件下,鉤碼重力大小等于對(duì)小車?yán)Γㄖ劣跒槭裁匆院笤儆懻摚仨氃O(shè)法使木板光滑,或使用氣墊導(dǎo)軌以減少摩擦直至忽略不計(jì)。這樣小車受的合力就等于鉤碼重力。教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行評(píng)估,篩選出最佳方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生思考,設(shè)計(jì)可行方案測(cè)量,也可借鑒教師提供案例進(jìn)行設(shè)計(jì)。
教師活動(dòng):指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),把小車在不同拉力下的加速度填在設(shè)計(jì)好的表格中。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),取得數(shù)據(jù)。
教師活動(dòng):如何直觀判斷加速度a與F的數(shù)量關(guān)系?指導(dǎo)學(xué)生以a為縱坐標(biāo),以F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,利用圖象找規(guī)律。利用實(shí)物投影展示某同學(xué)做的圖象,讓大家評(píng)價(jià)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生在事先發(fā)給的.坐標(biāo)紙上描點(diǎn),畫圖象,看圖象是否是過(guò)原點(diǎn)的直線,就能判斷a與F是否成正比。分析研究表格中數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
2、物體的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系探究
教師活動(dòng):保持物體所受力相同,測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,探究加速度與質(zhì)量關(guān)系,請(qǐng)同學(xué)們用最簡(jiǎn)單關(guān)系猜測(cè)一下二者是什么關(guān)系?教師解釋:若a與m成反比,其實(shí)是a與1/m成正比,a-l/m的圖象應(yīng)是什么?
學(xué)生猜測(cè)回答:加速度與質(zhì)量可能成反比。應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)直線。
教師活動(dòng):保持鉤碼質(zhì)量一定,即拉力大小一定,如何改變小車質(zhì)量?將不同質(zhì)量的小車的加速度填入設(shè)計(jì)好的表格中,建立a一1/m坐標(biāo)系作圖象。
學(xué)生回答:在小車上加砝碼。
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),測(cè)出不同質(zhì)量時(shí)加速度。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),作a-l/m圖象,據(jù)a-l/m圖象建否是過(guò)原點(diǎn)直線就能判斷加速度是否與質(zhì)量成反比。
點(diǎn)評(píng):由于學(xué)生剛開(kāi)始從事探究實(shí)驗(yàn),缺乏經(jīng)驗(yàn),需要教師指導(dǎo),比如設(shè)計(jì)方案,利用圖象處理數(shù)據(jù),學(xué)生一無(wú)經(jīng)歷,二不習(xí)慣,所以宜采用定向探究,逐步使學(xué)生走向自由探究。
3、對(duì)實(shí)驗(yàn)可靠性進(jìn)行評(píng)估
教師活動(dòng):如果同學(xué)們猜想是正確的,那么根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以a為縱坐標(biāo),以F橫坐標(biāo),或以a為縱坐標(biāo),1/m為橫坐標(biāo),作出圖象都應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線,但實(shí)際描的點(diǎn)并不嚴(yán)格在某直線上,也不一定過(guò)原點(diǎn)。若真是a∝F,a∝l/m得需多次實(shí)驗(yàn)才能證實(shí)。
學(xué)生討論結(jié)果,看書討論相關(guān)問(wèn)題。
★課余作業(yè)
1、課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2、預(yù)習(xí)第三節(jié)牛頓第二定律。
加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) 6
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能目標(biāo)
理解加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
掌握通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的方法。
能夠運(yùn)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
2、過(guò)程與方法目標(biāo)
經(jīng)歷探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、數(shù)據(jù)處理能力和分析歸納能力。
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和討論,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)探究精神。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。
使學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的方法。
難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理;對(duì)牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。
三、教學(xué)方法
講授法
實(shí)驗(yàn)探究法
討論法
歸納法
四、教學(xué)用具
小車
一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板
砝碼、托盤
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶
細(xì)繩
刻度尺
天平
五、教學(xué)過(guò)程
1、導(dǎo)入新課
通過(guò)播放一段汽車加速和減速的視頻,引導(dǎo)學(xué)生思考汽車的加速度與哪些因素有關(guān)。從而引出本節(jié)課的主題——加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。
2、理論講解
介紹加速度的定義、單位以及其在物理學(xué)中的重要性。
講解牛頓第二定律:F=ma,說(shuō)明物體的加速度與作用在它上面的力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的.方向與力的方向相同。
3、實(shí)驗(yàn)探究
平衡摩擦力:將長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端墊高,使小車在不掛托盤和砝碼時(shí)能沿木板勻速下滑。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。
方案一:控制質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系。
方案二:控制力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:介紹實(shí)驗(yàn)器材及其使用方法,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)方案:
實(shí)驗(yàn)步驟:
數(shù)據(jù)處理:學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上畫出加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖像,并進(jìn)行分析。
4、結(jié)論與討論
引導(dǎo)學(xué)生分析圖像,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論: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)量成反比。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,深入講解牛頓第二定律的含義和適用范圍。
5、鞏固練習(xí)
通過(guò)幾道典型的練習(xí)題,讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),加深對(duì)加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的理解和應(yīng)用。
6、課堂小結(jié)
回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容:加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)探究的方法,牛頓第二定律。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理,牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。
7、課后作業(yè)
完成課本上的課后練習(xí)題。
查閱資料,了解牛頓第二定律在生活和科技中的應(yīng)用。
六、教學(xué)反思
本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方式讓學(xué)生親身體驗(yàn)了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神。但在教學(xué)過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,比如部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中不夠熟練,數(shù)據(jù)處理能力有待提高。在今后的教學(xué)中,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,同時(shí)要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和思考,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
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