资源简介

实验：探究加速度与力、质量的关系
一、教学目标
1.物理观念
（1）明确实验的操作步骤和各种注意事项，理解实验数据的各种处理方法
（2）经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程，设计出方便的表格。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
教学难点：实验数据的分析与处理。
三、教学分析
学生们在前面已经学习了力、物体的运动描述、以及牛顿第一定律。对力与运动的关系有了简单的认识。也对测量物体运动的加速度方法和实际操作都比较熟悉。在本节教学中，我们将教材中一节课的内容分解为两节课进行教学：第一小节是探究加速度与力、质量关系的实验方案的确定；第二节是在实验室中根据学校实际所有器材进行实验探究加速度与力、质量关系的研究，力图在本节课让学生体会探究过程，并且在探究中找到加速度与力、质量的关系。
四、教学过程
活动1【导入】测量方法和条件
引入：前面一节我们一起讨论了探究加速度与力、质量的关系的实验方案。今天我们用其中一个方案来探究加速度与力、质量的关系的实验.
我们实验原理，我们需要测量测量小车的加速度a，质量M和小车的恒定外力F。（PPT显示）
请大家观察实验桌上的器材，这些器材可以帮助我们测量那些物理量？（PPT显示）
我们通过滑轮用小桶及桶内配重拉车的方法给小车提供拉力，应使M>>m,才能保证小车的合外力近似等于小桶及桶内配重的全部重力.
PPT显示小车及配重和小桶及桶内金属柱
如果我们研究小车加速度与拉力的关系，需要保证小车质量不变，拉力改变。请大家观察在拉力发生改变时，也就是小桶及桶内金属柱的质量由6.5g增加到26.5g，请大家根据图片中小车及配重质量，请你选择小车带多少配重满足实验要求？为什么？
同理当我们研究小车加速度与质量的关系，需要保证小车所受拉力不变，小车质量不断改变。请大家根据图片中选择小桶内放几个金属柱满足实验要求？为什么？
活动2【讲授】实验小车加速度与力的关系
实验前请大家看前面的提示，并请大家认真阅读手中的实验要求，按要求完成实验。
实验温馨提示
1、平衡摩擦力
2、绳子与导轨平行
3、M>>m挂
4、小桶静止后再释放小车
5、记录数据，先点击“开始”再释放小车。
点击“结束”，再进行其他操作
6、根据实验目的，选择合适坐标轴作图进行研究
活动3【讲授】实验数据图像分析
展示学生上传图像
这是咱班各组同学的实验图像，请大家一起观察。电脑播放学生实验图像。
同学们所有图像都有什么共同特点？
图像有什么不同？
大量的实验都发现加速度与力的关系都是直线关系，而且图线都很接近原点，而且偏离远点的直线截距有时为正，有时为负。我们猜测加速度a与力F成正比，这些实验数据表明我们的猜测是正确。当然大量的实事也表明加速度a与力F成正比
加速度与质量是什么关系呢？与我们的猜测一样吗？我们现在继续实验，探究加速度与质量的关系。
活动4【活动】实验探究加速度与质量关系
学生实验，过程与上面实验相同
活动5【讲授】实验图像分析
教师展示所有a—M图像，总结共同点
都为曲线
质量越大，加速度越小
我们猜测加速度可能与质量成反比，怎样通过我们的图像来找证明我们的猜测呢？你们认为如果加速度与质量成反比，做什么样的图像可以准确的告诉我们这种关系呢？
现在我们将任意一个组的数据进行整理，添加1/M的一列，请大家观察a—1/M图像。
请观察图像，并说明a—1/M关系。
由此可知加速度与质量成反比
活动6【讲授】总结
我们的实验室有限次数的实验，由此得出结论仍带有猜想和推断的性质。根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致，这样的结论就成为定律。我们把这个结论称为“牛顿第二定律”。

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