资源简介

4.2《探究加速度与力、质量的关系》教学设计
教学重难点
1、实验原理和步骤
2、加速度和力、质量的测量
3、数据处理
教学过程
教学环节 教师活动预设 学生活动预设
复习回顾： 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使使它改变为止。 牛顿第一定律定性揭示了力与运动的实质关系，力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动的原因（是产生加速度的原因，加速度表征物体速度变化的快慢）。说明加速度与力F有关 牛顿定律也成为惯性定律，惯性与质量有关，质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变，物体的速度越小，物体有加速度，说明加速度与质量有关。
新课教学 观看图片：对于同一车型，马力扭矩越大的，百公里加速时间越短，说明加速度越大， 猜想：当物体质量一定时，受力越大，加速度越大； 观看视频：同辆车空载与满载时百公里加速时间对比，满载时百公里加速时间越大，说明加速度越小。 猜想：当物体受力一样时，质量越大，加速度越小。 综合以上猜想：a与m、F有关，可能与F成正比，与m成反比。 一、实验思路： 1.方法：控制变量法 2.探究m一定，a与F的关系 保持小车质量不变，通过改变悬挂的重物质量，改变小车所受的拉力，测的不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与拉力的定量关系。 2.探究F一定，a与m的关系 保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加砝码（或其它质量一定的重物）改变小车的质量，测的不同质量对应的加速度，分析加速度与质量的定量关系。 二、实验方案设计 1.小车质量的测量与改变 天平测量，在小车上增加砝码（或其它质量一定的重物）改变 2、小车加速度测量 通过打点计时器打出的纸带，利用逐差法求出a. 3、拉力的测量和改变 问题：如何测量小车的合外力 受力分析： 提问：如何通过已给的实验装置消除摩擦力的影响？ 将木板垫高，调整角度，小车不挂沙桶，但需要拉着纸带，轻推小车，使之匀速下滑。 受力分析： 思考：平衡摩擦力后如果再次重复做实验，是否需要再次平衡？ 学生思考后回答。 提问：沙和沙桶的重力是否就是对小车的拉力？ 什么情况下沙和沙桶重力可以近似等于绳子拉力即小车所受的合外力？ 学生思考后回答。 当M》m时，T≈m0g，即只有满足小车质量远大于砝码质量时，才可以近视认为绳中张力等于砝码的重力。故应采用减砝码的方式改变拉力。
三、实验方案 1.原理图 2.实验器材 小车、砝码、沙和沙桶（天平）、细绳、 纸带、打点计时器（交流电源）、垫木、一段带有定滑轮的长木板、毫米刻度尺。 3.实验步骤 ①用天平测出小车质量m，记录下来 ②按照原理图把实验器材安装好。（小车拖着纸带，但不挂重物） ③平衡摩擦力（补偿阻力） ④细绳绕过定滑轮，保持小车质量不变，测量a与F的关系 记录下各项数据。 ⑤保持拉力不变，改变小车质量，测量a与M的关系，记录下各项数据。 四、数据处理 1. a与F的定量关系 用逐差法分别求出不同拉力作用下的加速度，以a为纵坐标，F为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系，然后做出a-F图像，若图像是一条过原点的倾斜直线，则说明a与F成正比。 2.a与M的定量关系 用逐差法分别求出不同拉力作用下的加速度，以a为纵坐标，M为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系，然后做出a-M图像， 发现图线是曲线，不易确定两者关系，可以改成画 图像，如果图线是一条过原点的倾斜直线，这说明a与M成反比。 如右图所示：

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