新人教版必修1：4.2《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

第一篇：新人教版必修1：4.2《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

在新教材教学中，新课标要求我们改变过去过分强调知识传授的倾向，注重科学探究精神，让学生亲自经历科学探究过程，学习科学研究的方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。“探究式教学”是实现其作用的很好的教学方法，加之物理学科的特点，“探究式教学”理应受到我们物理教师的青睐。可一些习惯于旧的传授式教学的老师，一时难以转变教学模式，不知如何操作，改革的浪潮又推着你必须前进，因此倍感苦恼；又因“探究式教学”操作过程调控难度大，更让一些教师感到力不从心。笔者这几年一直在进行这方面的尝试探究（我校物理组一直在进行《引导发现尝试探究》的课题研究），小有收获，在具体操作“探究式教学”的过程中感觉还算比较顺手。下面就我上过的高一物理必修1第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》一堂公开课，谈谈我对这节探究课的大概设计思路和课后的反思体会。

一、教学设计

1．吃透新课标精神，领悟教材教学意图，确立三维一体的目标

新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养，以本节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现，而现在变为探究，注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，以及如何操作，如何进行数据处理，分析并得出实验结果，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求，不管实验后能否得出正确的结论，都要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。因此，本节课的三维目标制定如下： 【三维目标】

（一）知识与技能

·理解物体运动状态的变化的快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

·通过实验探究加速度与力的定量关系。

（意图：加速度与质量的定量关系下一课时探究，实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题，若调成2课时合上，又给学校正常的教学秩序带来不便，所以建议分2课时探究。）

·培养学生动手操作能力。

（二）过程与方法

·指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。知道用控制变量法进行实验。

·学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。

·对实验数据进行处理，看能得出什么结论。

（三）情感、态度与价值观

·通过实验探究，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。

·通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

·培养学生的团队合作精神。

【教学重点】 控制变量法的使用。

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。实验数据的分析与处理。【教学难点】

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。实验数据的分析与处理。

2．充分准备教学器材，让更多的学生参与

本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案，因此要尽可能的多准备、多提供一些实验室已有的器材，加上学生自备的，以便供学生选用，可提供下列器材： 【教具准备】

多媒体课件，小车，一端带定滑轮的长木板，带小盘的细线，砝码（规格：10g、20g、30g、40g，用作牵引小车的力），钩码（50g）4个（用来改变小车的质量），打点计时器（套数：够全班4人一组用的，一般学校都应该有这样的器材），纸带，课本P78图4．2-5的实验器材2套，气垫导轨1套，刻度尺，秒表，计算机等。3．教学内容的组织要得当

（1）首先要符合课程标准的基本要求，更要贴近绝大多数学生的认识水平。本节课探究加速度与力的关系，学生已探究过小车速度随时间变化的规律，已具有了利用打点计时器测小车加速度的基本技能和方法，所以为大部分学生准备了足够的“利用打点计时器探究小车加速度与力关系”的实验器材。

（2）其次要紧跟上现代科学技术、社会生活的发展水平。本次探究为学生提供了气垫导轨1套，利用光电门测速研究，更具有利用先进设备研究问题的现代研究特色。（3）再则还要留给教师开发拓展教学内容和学生在一定范围内选择学习内容的空间。本次

探究也为学生提供了课本P78图4．2-5的实验器材2套，此套方案虽不直接测出加速度，但利用“比较”的研究方法，不同于用打点计时器测出加速度，绘出a-F图研究的方法，这样给学生自主选择的空间，学生更有主人翁的意识积极主动地参与研究，也便于培养学生的发散思维，领悟用不同的方案、不同的方法研究，殊途同归。4．教学方式方法选择要贴切，运用要有科学性、艺术性

以自主（自主设计方案、自主选择器材）、合作（四人一组协作）、探究为原则，注意结合学生和教材的特点选择不同的教学方法，以达到激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性，让学生饶有兴趣地参与到教学的全过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的，从而体验到科学探究的全过程、其中的乐趣和成功感。【教学过程】

根据以上原则，制定如下大体教学过程。

1）设置情景，提出问题，引入新课，引起学生学习兴趣。

多媒体模拟货车空载与满载起动情况，视频播放赛车起动情况。问题1：想想看，加速度的大小可能与什么因数有关？

学生直接回答或分组定性讨论再作回答（灵活机智，看学生情况而定）

问题2：研究一个量与多个量之间关系时，采用什么方法研究？以前遇到过这种方法吗？（根据学生的回答，点出重要的研究方法──控制变量法，并引出本节课的探究课题）问题3：控制变量法的具体步骤？控制什么？研究什么？（教师点出：因时间关系，本节课先探究加速度与力的关系）2）引导学生设计探究方案。

提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？根据你课前预习准备情况，小组讨论、交流，并汇总设计的方案，派代表向全班同学汇报。

（笔者认为这样的多方案探究，应让学生课前预习，自主设计比较好，否则课上现场设计，方案是否成熟，是否可行在其次，关键是学生对要研究的问题缺乏足够的思考，自然对其他同学提出的方案也就很难产生共鸣并发表自己的意见，对多种方案的领悟也就比较肤浅。当然，学生的基础好，能力高，亦可现场设计。）

3）小组代表汇报方案，教师引导学生分析其可行性，点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。

方案（1）：试图用秒表，刻度尺测出静止的小车释放一段时间后的位移，求出加速度，改变合外力，得出a-F图象。

（不妥之处？测的“时间”误差太大）

方案（2）：利用打点计时器测出小车在不同合外力下产生的加速度，绘出a-F图象。（关键处点拨：小盘与砝码的重力何时可看作小车受的外力？ 木板一端稍作垫高，使小车匀速滑下，此时小车受的合力是多大？

提醒1：小盘与砝码的质量应远小于小车的质量，理由以后再作说明。提醒2：操作中的共同协作，打出的四条纸带每人处理一条。）

方案（3）：根据课本上参考案例，利用P78图4．2-5的实验器材，测出质量相同的两列小车，在不同合外力作用下，相同时间内，发生的位移，看位移之比和合外力之比情况。（关键处点拨：位移之比为何等于加速度之比？如何设计表格？研究方法与方案（2）有何不同？）

方案（4）：用气垫导轨，利用光电门测小车不同位置时的速度，记录的时间填入表格，输入电脑，电脑处理并绘出a-F图象。

（此套方案根据学生的情况，可安排师生协作作最后的演示）

4）各小组根据自己设计出来的方案（主要是方案（2）和方案（3）），选择器材进行实验，老师巡回指导，参与到各小组的实验中。根据不同小组的情况，给予不同的指导。小组安排：设置四个学生用一套器材，而不是两人一套

（有利于学生在实验中互相交流与合作，培养四人小组中每个学生的团体合作和竞争精神。有利于老师关注到更多学生，包括一些学习有困难的学生。有利于分层教学、因材施教。合作好，可有效利用时间。）

5）让小组代表汇报探究成果，无论方案（2）得到的a-F图线是否过原点，方案（3）得到的a1/a2与F1/F2的值是否相等，老师都应给予鼓励性的评价，侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况的评价。

6）学生自由提问，说出实验中还发现的问题以及遇到的困难。师生共同探讨，帮助解决。（方案（2）中出现下列图线的原因？并让同学们观察：出现下列图线对应小组所垫的木板高度是否恰到好处平衡掉摩擦力，即观察小车是否匀速下滑？）

（方案（3）中发现滑动距离较大时，误差较大。原因？）

7）师生共同协作演示方案（4），利用电脑处理数据，实验结果比较精确，分析得出结论：物体的质量一定时，物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，且加速度的方向与合外力的方向一致。（本演示意图：只让学生感知利用现代科技手段的方便之处、精确之处，对于学生用现有的器材亲自动手实验所得的结论（虽有偏差）不能加以否定。至于如何用“数据处理软件”处理实验中得到的数据？让同学们课后讨论。激发他们求知的欲望。）【小结并布置作业】 1．完成实验报告。

2．设计“探究加速度与质量关系”方案。3．思考如何进行数据处理？

二、教后反思与体会

新课标倡导探究式学习方式，首先摆在我们一线教师面前的问题是（1）如何认识“探究式教学”？（2）怎样摆正好教师在探究式教学中所处的位置？怎样“引导”学生一步步“自主”探究获得知识？“越俎代庖式”还是“放羊式”？建立怎样的师生关系？（3）怎样把握好时间问题？一节课主要探究什么？探究多长时间？全过程探究吗？（4）如何控制场面？（5）如何评价学生？ 1．认识问题：学生一次小小的体验，受益终身

一些教师忙于“应试教育”，习惯“题海战”，习惯“灌输式”，认为这样，一节课可灌输很多知识，讲很多题目，而“探究式教学”一节课能得到的知识相对少得多，甚至感觉浪费了时间。殊不知，从内容形式上看是少了些，但这“小小的获得”可是学生亲身体验得来，将终身不忘。“体验”是每个学生成长过程所必需的，学生只有在参与中深刻体验成功，体验挫折，体验合作，体验质疑，体验挑战，才能健康成长。科学探究教学模式正是为每个学生提供了平等“参与”的机会，通过“体验”促进学生的健康成长，以便更好地适应现代社会对人才发展的需要。学生发展的同时也促进了教师和整个教学的发展，在学生的探究过程中，学生提出了很多具有建设性的问题。“探究式教学”提高了学生的动手能力、自己总结观察现象的能力、探索能力。更重要的是通过实验探究激发了学生的求知欲和创新精神。这些岂是灌输式所能达到的？况且你的大量灌输，学生又能吸收多少？我认为我们的老师应该提高认识，本着对学生终身发展负责态度，积极投身到课改行列，积极参与“探究式教学”。几年的实践证明，我们所带的参与课

改的班级，在高考中学科成绩非但不低，反而取得了非常优异的成绩。2．角色问题：教师是组织者、引导者、评价者；师生互动、民主平等

1）在探究式教学中，教师应该转变角色，不应一包到底，切不可“越俎代庖”。要相信学生的能力，要大胆放给学生去探究，完全解除教师的“指挥棒”，让学生在“实验课题”的统领下，以自己的方式、自己的习惯、自己的情感和自己的认知规律去探索、去研究、去发现、去感悟、去体验，得出合理的物理结论。教师可与学生一起实验探究，但不要把自己的观点强加给学生。当然也不能“放羊式”，不闻不问，不顾学生的基础，没有目标，没有点拨，这样学生势必难以探究。

教师的“引导探究”，首先要运用多媒体、小体验等各种教学手段创设物理情境，点燃学生探究新知的欲望；其次要根据学生的基础、认知水平点拨其思考：探究什么？方向？途径？收集与处理？高一的起始探究要多引导，以后可逐步放手。

2）建立新型的师生关系，实现从师道尊严到民主平等角色的转换，确立民主平等的师生关系。

“探究式教学”体现以人为本，给学生创造体验成功的机会，力图让学生轻松活泼、自由地学。让每一个学生都能看到希望，每一个学生都能学好。营造一个生动活泼、师生互动的教学氛围，使教师、学生之间形成良性互动，彼此形成学习共同体；营建一个允许质疑、讨论、探索的公平竞争环境。在民主的环境下，师生之间可以平等对话，教师对学生的行为给予客观的评价，只有这样才能有效的培养学生的创新才能。心理学上著名的“罗森塔尔效应”表明：来自教师的理解、宽容和期待，良好的师生关系有利于创造热情和激发学生的荣誉感、自尊心、进取心的培养，能把学生原有的一点创造思维火花燃成永不熄灭的熊熊烈火。

3）时间问题：探究要有主次，进行有效探究；课前、课上相结合，灵活处理教学内容，有效利用时间。

学生活动本身就很耗时间，再加上学生这么大面积地进行科学探究活动，时间变成了突出问题。课堂45分钟，已经无法满足科学探究的需要。要给学生充分活动的时间，要进行大面积完整的探究活动，两堂课连上当然比较合适。但大多数学校一般不能连排，老师应随机应变，灵活地根据《课程标准》来调整教学内容和教学进度。要能根据不同班的具体情况来安排教学环节，探究的内容不能过多，主要探究什么？（并非每个问题都要让学生逐个探究）对于难度较大的探究课题，为了能在给定的时间内完成探究活动，可课前给学生布置任务进行预习准备，可课前让学生进实验室认识器材、选择器材、熟

悉器材。本案例的处理是：

（一）探究内容减半，（二）采用课前设计方案、选择并熟悉器材、通过作业练习“纸带处理求加速度”问题，这样大大推进了课堂探究的进程，将有充足的时间进行这节课必须进行的探究环节：交流方案、自主探究、汇报成果、综合评价。笔者认为：探究的结果可以有出入，但探究的时间要充足，过程要尽量完整，否则匆匆探究，草草收场，只能流于形式，达不到探究的目的。办法在人想，时间不应成“问题”。

4．控制问题：加强纪律教育，加强理论修养

在这种教学模式中，教师是引导者，组织者。就算教师准备非常充分，也难免会经常发生一些意外。再加上五六十人一班，教师组织起来就非常费劲，很难顾及到每个学生，往往会出现失控的场面，甚至出现了有些乱的局面。建议加强纪律教育，严格要求学生遵守实验纪律，特别是第一次进实验室要严格要求，好的习惯、好的风气要从第一次开始。教师更要加强理论修养，才能灵活机智。

5．评价问题：改变对“成功”概念的理解，采用“激励性”评价

传统评价，重在结果评价，一纸试卷定优秀。新课标理念下的评价应构建“合理、科学、多元化”的评价体系。与知识和技能的评价不同，不要把探究的结论作为评价的唯一标准，而要根据学生参与探究活动的全过程所反映出的学习状况，对其学习态度、优缺点和进步情况等给予肯定的激励性的评价，学生的积极参与、大胆发表意见就是“成功”。由于学生的先天条件和后天的兴趣、爱好的差异，课堂教学中教师应尽量避免统一的要求，采取分层次、多方位的教育理念，对他们不是采取取长补短，而是采用扬长避短，让他们在不同层面上有所发展，体会到成功的喜悦，注意培养全体学生的参与意识，激发其学习兴趣，并将其在活动中的表现纳入教学评价中来，改变以往只凭学生考试成绩来评价学生的不科学不合理不公平的单一评价方法。

总之，教育的出发点是人，归宿也是人的发展。“探究式教学”就是从学生出发，做到以人为本，为每个学生提供平等“参与”的机会，让学生在宽松、民主的环境中体验成功，健康成长。只要我们加强认识，积极探索，定能找到得心应手的“探究式教学”方法。以上点滴是我在投身课改，进行“探究式教学”中的体会与心得，希望我的一些想法和做法能对同仁有所帮助，不当之处，敬请专家和同仁批评指正。

第二篇：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系讲课稿

同学们，上节课我们已经学习了牛顿第一定律，得出物体的运动状态的改变是由力决定的，而运动状态改变的难易程度又与其自身的质量有关，而物体状态的变化是有加速度决定的，那么加速度一定跟物体所受的力以及自身质量有关。于是，我们探究加速度与力、质量的的关系就十分必要了。

我们知道，以前我们探究了物体速度与实践的规律、位移与时间的规律，这中间都与加速度有关，那么我们猜想一下加速度与力、质量可能是什么关系呢？如何探究一个物理量与两个（或多个）物理量之间的关系呢？小组现在开始讨论，然后派代表发表自己的观点，几个小组已经得出自己的结论，用之前学过的控制变量法，那大家进一步再来探讨质量不变时加速度与力有何关系，力不变时加速度与质量又有何关系呢？那么我们要知道他们之间的关系是否要通过实验分析加以验证？这个实验我们所要测量那些物理量呢？对，很多同学会想到用打点计时器等来进行实验。

如果我们采用打点计时器进行实验，通过滑轮用钩码拉车的办法给小车提供力，但这一过程怎么“消除”摩擦力呢？这个可能是你们觉得困难的地方，展现团体的力量到了，我们接下来进行讨论，现在老师先做个示范，同学们要仔细观察我的实验步骤，我们边做边读出所需要的实验数据，为分析数据你们可以试着动手做出加速度与力的图像，加速度与质量的倒数的图像。可能同学们不知道加速度与质量的倒数的图像，那么我们就先做出加速度与质量的图像，通过分析可以看出这个图像看不出什么规律，然后再尝试着加速度与质量的倒数。

除了这个方法还有没有其他方法来探究此实验结果呢？对，课前老师已经把预习的工作分配下去了，通过预习课本，联想到书本上的另外的实验方法，我们也可以通过测量加速度转变为测位移，同样可以达到我们探究的目的的原理，关于数据处理，当质量不变时，应该以加速度之比作为横轴，力之比作为纵轴，当力不变时加速度之比为横轴，质量之比为纵轴并拟合曲线，从而得出其探究规律。

通过分析可以看出当质量不变时加速度与力成正比，当力不变时加速度与质量倒数成正比。这堂课同学们表现的很好，我们成功的完成并分析了数据，找出了加速度，力的质量的关系，以后的课程学习中大家也要像今天这样充分发挥想象力和动手能力并体会小组合作的魅力。

第三篇：《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

四川省南江县第二中学

刘新明

【学生分析】： 已经掌握了力、质量、加速度等物理概念

能正确的受力分析

对传感器这种测量加速度的工具已有一定的了解

已具备一定的实验操作技能

对物理实验的研究方法已有一定的了解

【教学目标】：

知识与技能：

1.通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。

2.理解对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比；在相同力的作用下，加速度跟受力物体的质量成反比。

3.学习使用传感器

过程与方法：

体会探究过程中所用的科学方法。

情感态度价值观：

通过实验培养学生的团结合作精神和协作意识，自主探究，敢于提出与别人不同的见解，勇于改正错误。从学习的过程中体验探索真理的自信心和成就感。

【教学器材】： 位移传感器、数据采集器、计算机、轨道、小车、钩码、砝码、细线等

【教学方法】： 问题讨论法 合作探究

【教学过程】：

一、创设情境，提出问题

从歼 15 战斗机开始介绍，战斗机要在百米内由静止加速到达起飞的速度，根据我们之前学过的运动学公式，a 要足够大！

二、猜想假设

战斗机靠什么提供这么大的加速度呢？

1.发动机。加速度与力一定有关系，而且动力越大，加速度越大。

2.飞机一般都设计成流线型，目的就是为了减小阻力。加速度与合外力有关系。

3.加速度还与质量有关。

三、实验方法

要研究 a、F、m这三个变量之间的关系，我们要采用什么方法？（控制变量）

从中找出 a与 F、a与 m的关系。

四、设计实验

为了简化研究的问题，我们需要建立物理模型。我们把研究对象确定为轨道上的小车。如何有效地测量呢？下面，请同学们利用桌上所提供的实验器材，先试着设计实验操作步骤，来有效地测量 a,m,f 这三个物理量。在设计的过程中，如果有什么困难，一会儿提出来我们共同想办法解决。

学生设计思考一到两分钟后…… 现在我们要运用集体的智慧，齐心协力共同来解决这些问题。首先来提出你们的问题。

A 组举手：我们用弹簧秤拉小车，不好读数

师：你们组用弹簧秤拉小车是为了测量小车的拉力吗？

A 组：小车在加速运动，看不清楚读数，而且也不能保证小车是做匀加速。

B 组举手：我们是用钩码来拉小车。

师：这个办法非常巧妙。通过钩码绕过定滑轮来拉动小车，让钩码的重力来给小车提供稳定的拉力，使小车在轨道上做匀加速运动。

C 组：没有打点计时器，测不了加速度。

师：为了减小计算量，我们选用位移传感器。

教师介绍位移传感器的使用方法。

五、实验操作

六、汇报小结

大家的实验都结束了，请同学分析一下。

问 1 ：为什么要选择数据？

问 2 ：分析一下你们组得到的实验数据。

生：从表格里我们发现加速度随力的增大而减小。

师：那么怎样才能更直观地看出他们的定量的规律呢？

生：拟合图像。

师：图像的横纵坐标表示什么含义，图像可以说明加速度与合外力之间是什么关系？

生：正比。

师：正比关系的图像应该要严格过原点才对。有其他小组做出和这不一样的图像吗？有没有过原点的图像？

老师把课前做好的过原点的图像投影到屏幕上，请同学们比较，并且分析图像会不会过原点，那么不过原点的原因又是什么。

学生经过思考，发现：

1.根据前面学过的牛顿第一定律，图像应该要过原点

2.不过原点是因为有摩擦

3.共同想办法解决摩擦力的问题。

七、继续第二部分实验操作

F 一定，研究 a 与 m 的关系。

八、汇报分析，小结实验结论

九、教师小结

我们今天不仅通过实验，研究得到了加速度与力和质量的关系，同时还学习使用了传感器。传感器减少了我们实验过程的计算量，从而大大节约了我们实验的时间，提高了我们学习的效率。

第四篇：高中物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》教案(新人教版必修1)

实验：探究加速度与力、质量的关系 教案

教学目标: ★知识与技能

要求学生认真看书，明确用“比较”的方法测量加速度；探究加速度与力、质 量的关系；作出a-F、a-1／m图象。★过程与方法

1． 在学生实验的基础上得出a∝F、a∝1／m的实验结论，并使学生对牛顿第二定律有

初步的理解。

2．渗透科学的发现、分析、研究等方法。

★情感态度与价值观

通过对a∝F、a∝1／m的探究，在提高学生实验能力的基础上，体验探究带来的乐趣，激发学生学习物理的兴趣。教学重点与难点: 重点：对a∝F、a∝1／m的探究 难点：对探究性实验的把握。

教学方式：

本节课主要采取的是“实验——探究”教学方式。

教学工具：

1．学生分组实验的器材：木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等。(①附有滑轮的长木板2块；②小车2个；③带小钩或小盘的细线2条；④钩码(槽码)，规格：10 g、20 g，用做牵引小车的力；⑤砝码，规格：50 g、100 g、200 g，用做改变小车质量；⑥刻度尺；⑦1 m～2 m粗线绳，用做控制小车运动)如果没有小规格钩码或槽码，可以用沙桶及沙子替代，增加天平及砝码，用来测质量。2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。

3．投影仪，投影片。教学设计：

新课导入：

1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么? 教师启发引导学生得出：物体运动状态改变快慢用加速度来描述，与物体质量及物体受力有关。

(学生更详细的回答可能为：物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越大，物体加速度越小)2．教师引导提问进入新课：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在，其关系是什么?请同学猜一猜。

(学生会提出很多种猜想，对每一种猜想，教师都应予以肯定)教师在学生猜想的基础上进一步引导启发学生：我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的加速度与力、质量的关系。指导学生确定实验方案、完成实验操作：

一、实验介绍

投影：实验装置如图所示。

讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改

用心

爱心

专心

变小车质量；在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量Ⅲ的关系时，可先保持m一定，研究以与F的关系；再保持F一定，研究d与m的关系．这是物理学中常用的研究

方法。(此控制变量法可引导学生讨论得出)教师引导提问：如何根据现有器材测出小车的加速度?(学生回答：用打点计时器)教师可再追问：用打点计时器测加速度的方法和公式是什么?(在学生充分讨论的基础 上可展示如下版图)板图：如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办

2法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由a=2x/t算出。也可以在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。由于a=2x/t，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移为x1、x2，位移之比就是加速度之比，即a1／a2= x1/ x2。

提出问题：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢? 教师可启发引导学生得出：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。

二、实验过程

1．保持小车质量不变，研究a与F的关系。

实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。

教师引导提问：怎样才能直观地反映出口与F是否成正比呢? 教师启发引导学生得出：可以借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，通过采集数据作a一F图象。如加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就说明n与F成正比。

实验数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不同力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与力F的数量关系，我们以以为纵坐标、F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需进一步分析。

学生分组实验，教师巡视指导．学生报出实验数据并输人计算机。(用Excel表格处理数据)教师引导各组代表汇报实验过程及结果得出结论。板书：a∞F 2．保持拉力不变，研究a与m的关系

实验的基本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。

实验数据的分析：设计第二个表格，把不同物体在相同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量优越大，加速度

2a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“以与m成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的情况人手，检验是否“a与m成反比”。在数据处理上要用到下面的技巧。

板图：“a与m成反比”实际上就是“a与1／m成正比”，如果以a为纵坐标、1／m为横坐标建立坐标系，根据a-1／m图象是不是过原点的直线，就能判断加速

用心

爱心

专心

度以是不是与质量m成反比。(实验前教师指导)学生分组实验，教师巡视指导，学生实验数据输人计算机。(用Excel表格处理数据)各实验小组代表汇报实验情况得出结果。

板书：a∞1／m 由实验结果得出结论

在这个实验中，我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的力及它的质量有最简单的关系，即加速度与力成正比、与质量成反比a∝F、a∝l／m。

如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标和以a为纵坐标、1／M为横坐标作出的图象，都应该是过原点的直线．但是实际情况往往不是这样，描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上，用来拟合这些点的直线也并非准确地通变原点。

这时我们会想，自然规律真的是a∝F、a∝l／m吗?如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，而这些直线又都十分接近原点，那么，实际的规律很可能就是这样的。

可见，到这时为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验只是让我们对于自然规律的够究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量就能得出的。作业设计

1．物体运动状态的变化是指

A．位移的变化 B．速度的变化 C．加速度的变化D．质量的变化 2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是()A．小球做自由落体运动 B．枪弹在枪筒中做匀加速运动 C．沿斜坡匀速下滑的汽车 D．汽车在水平面上匀速转弯 3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是()A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动 B．物体所受的合力越大，其速度越大 C．物体受力不变时，其运动状态也不变 D．物体受外力的作用，其速度一定改变

4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则()A．A的惯性比B大 B．B的惯性比A大 C．A、B的惯性一样大 D．不能确定 5．关于力下列说法中确的是()①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因． A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 6．下列说法中正确的是()A．物体不受力时，一定处于静止状态

B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态

C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用 D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向

用心

爱心

专心

7．一个物体受到四个力作用而静止，当撤去其中的F1，而其他三个力不变时，物体将___________。

用心

爱心

专心

第五篇：《实验：探究加速度与力，质量的关系》教学设计

《实验：探究加速度与力，质量的关系》教学设计

作为一位优秀的人民教师，总不可避免地需要编写教学设计，教学设计是一个系统设计并实现学习目标的过程，它遵循学习效果最优的原则吗，是课件开发质量高低的关键所在。怎样写教学设计才更能起到其作用呢？下面是小编精心整理的《实验：探究加速度与力，质量的关系》教学设计，欢迎阅读与收藏。

一、指导思想

本节课的学习，依据人教版高中物理必修一课本实验二，建构主义的学习理论、多元智力理论和后现代主义。根据学生最近发展区，设计活动，通过“科学探究→收集数据→分析处理数据→建构概念”的教学流程，学生动手操作测量利用小车与加速度与力，质量的关系，经历科学探究过程，充分发挥学生主动探究的积极性，引导学生在合作探究、小组讨论的过程中，总结得到加速度与力，质量的关系

二、教学背景分析

1、本节的教学内容是建立在质量、力，加速度的概念基础之上，通过实验探究收集数据、交流讨论，建立概念的教学，是对简单机械的拓展和深化，进一步认识三者之间的关系，是学生探究能力提升的过程之一。

2、高一学生现阶段能力发展水平不平衡，形象思维能力较强，逻辑思维能力发展水平不高，但具有一定的物理实验的基本技能和基本方法，已初步具备收集、记录实验数据，分析实验数据得出结论的能力。学生通过前面的学习已经知道牛顿第二定律，通过本节课的学习可以加深学生对牛顿第二定律的理解。

3.教学方式

通过探究加速度与力、质量的关系，速度是描述物体运动状态的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。因此也可以说，加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。由前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。

4.教学准备

多媒体课件，小车一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格:10g20g，用作牵引小车的力)；砝码(规格:50g100g200g，用来改变小车的质量)；刻度尺、计算器，铅笔；文件夹；粗线绳(用来牵引小车).打点计时器、电源、纸带、气垫导轨.三、教学目标

1.知识与技能

(1)理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。

(2)理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。

(3)体验如何平衡摩擦阻力、减小实验系统误差的操作方法。

(4)体会整个探究过程的科学严谨和合理性。

学习重点：

1.控制变量法的使用。

2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

3.实验数据的分析与处理。

学习难点：

1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

2.实验数据的分析与处理。

2.过程与方法

(1)指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验.(2)学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验

(3)对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题.3.情感、态度与价值观

(1)在实验探究活动中，有乐于探索、合作交流的情感。

(2)在探究活动过程中，养成严谨求实的态度。

四、教学内容

本节实验分别从“加速度与力的关系”和“加速度与质量的关系”两方面进行研究。

（一）实验思路：

将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动。

加速度与力的关系：保持小车质量不变，通过改变槽可证明这两个力只是近码的个数改变小车所受的拉力。小车所受的拉力可认为与似相等，条件是槽码的质槽码所受的重力相等。测得不同拉力下小车运动的加速度，量要比小车的质量小很多。分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。

加速度与质量的关系：保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度，分析加速度与质量的变化情况，找出二者之间的定量关系。

（二）物理量的测量

本实验需要测量的物理量有三个：物体的质量、物体所受的作用力和物体运动的加速度。

质量的测量：可以用天平测量质量。为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。

加速度的测量：方法1小车做初速度为0的匀加速直线运动，则测量小车加速度最直接的办法就是用刻度尺测量小车移动的位移x，并用秒表测量发生这段位移所用的时间t，然后由a=2x/t2

计算出加速度a。

方法2将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上 打出的点来测量加速度（参考第一章的'实验方法）。

方法3 在这个实验中也可以不测量加速度的具体数 值。这是因为我们探究的是加速度与其他物理量之间的比 例关系，因此测量不同情况下物体加速度的比值即可。

如果能做到让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，那么由（1）式可知，它们的位移之比就等于加速度之比，即

x1/x2=a1/a2

这样，测量加速度就转换成测量位移了。

力的测量现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在。然而，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。

如何为运动的物体提供一个恒定的合力，如何测出这个合力是本实验的关键，有很多可行的方法。下面参考案 例中的方法可供选用，也可以设计其他方法。

（三）实验过程

1，用天平测出小车的质量，用天平测出小桶及沙子的总质量。

2，按图安装实验器材。

3，平衡摩擦力。在长木板没有定滑轮的一端垫小木块，使之形成倾角较小的斜面，使滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡。轻推小车使小车近似做匀速直线运动。

4，挂上沙桶，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点。通过纸带算出加速度。

5，保持小桶里沙子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。

6，作a－F的图像。描点作图，若这些点在一条直线上，证明了加速度与力成正比。

7，保持小桶和沙子质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤4，作a－1/m图象。若图像为一直线，则证明加速度与质量成反比。

（四）实验数据

1.探究加速度与合力的关系

F/N

a/(ms-1)

2.探究加速度与质量的关系

M/kg-1

a/(ms-1)

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

（一）引入

（二）开始实验

（三）结束实验

（四）总结

1，发文案，投影

分组定性讨论。

下发纸张让各小组将讨论结果写下来。

带领学生进入实验室，强调实验室使用规范。

讲解实验内容，演示操作，分析原理。

将学生分为四个小组进行实验，巡视学生实验，指出不当操作。

让各小组将实验结论与讨论结论做对比，并派一位代表作总结发言。

分为四个小组分别讨论四种不同情况。

写下讨论结果。

依次进入实验室，听从老师安排。

开始实验。

完成实验，得到数据，画出表格，通过数据总结关系。

实验结论与讨论结论做对比，并派一位代表作总结发言。

通过投影和小组讨论的形式引入主题，增加学生对实验和学习的兴趣。

通过实验结论与自己讨论的结论形成对比加深学习印象。

保证学生在实验室的安全。

保证实验进行顺利。

加深学生印象，为今天的实验作总结。

详细过程：

1.预习：通过APP向学生讲解本节课实验的原理，过程，要求，让学生对本实验有基本的了解。让学生分成四组通过刚刚讲解的原理进行讨论，预测本实验的结果，并记录。

2.演示：将学生带进实验室，先向学生强调物理实验室注意事项,亲自演示一遍实验过程，并在演示的过程中讲解重难点和重要事项。

3.实验进行：让学生分为四组合作进行实验，巡视学生实验过程，纠正学生的错误操作。

4.总结：总结本次实验的结果，并让学生对比自己先前的讨论结果，并让四组小组选一位代表总结自己小组的成果。

六、板书设计

1，实验：探究加速度与力，质量的关系

2，加速度与力的关系

3，加速度与质量的关系