加速度與力質(zhì)量的關系-【新教材】人教版高中物理必修教案

第四章第二節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關系【教學目標】1、理解物體運動狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關，也與質(zhì)量有關。2、通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的定量關系?！竞诵乃仞B(yǎng)發(fā)展】核心知識1、理解物體運動狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關，也與質(zhì)量有關。2、通過實驗探究加速度與力和質(zhì)量的定量關系。3、培養(yǎng)學生動手操作能力。核心能力1、通過研究三個物理量之間關系，理解控制變量法。2、指導學生根據(jù)原理去設計實驗，處理實驗數(shù)據(jù)，得出結論．3、幫助學生會分析數(shù)據(jù)表格，利用圖象尋求物理規(guī)律。科學品質(zhì)1、通過實驗探究激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新精神。2、使學生養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度，樂于探究自然界的奧秘，能體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅。3、培養(yǎng)學生的合作意識，相互學習，交流，共同提高的學習態(tài)度．【教學重點】1、怎樣測量物體的加速度2、怎樣提供和測量物體所受的力【教學難點】指導學生選器材，設計方案，進行實驗。作出圖象，得出結論【教學方法】教師啟發(fā)、引導學生思考，討論、交流學習成果。探究法、討論法、實驗法。（一）新課導入舉日常生活中一些實例，如一個人的力量是一定的，一個人投出鉛球（5公斤），能飛出10米，投出一個籃球（約公斤），能飛20幾米或更遠。再如同學們中的廋子跑起來比較輕松，胖子跑起來就比較困難。通過類似實例使學生獲得感性認識：加速度大小可能與力有關，也與質(zhì)量有關．下面我們通過探究實驗來研究加速度與力和質(zhì)量的關系（二）新課內(nèi)容一、探究加速度與力的關系由于加速度可能與多個物理量有關，所以我們要用控制變量法來研究，也就是控制其他量不變，只讓其中的一個量發(fā)生變化，來研究加速度與這個量的關系，下面我們先來研究加速度與力的關系。定性討論以下問題：物體質(zhì)量一定，力不同，物體加速度有什么不同？如圖所示設計一個實驗，保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在各個不同的力的作用下的加速度，分析加速度與力的關系．大家分組討論并且每組設計一個實驗方案，并說明實驗的原理．設計實驗的實驗原理如下；因為兩個小車的初速度都為零，拉力大小不同，但對每個小車來說保持不變，所以小車應該做勻加速直線運動．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的位移公式x=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要測量位移就可以得到加速度與受力之間的關系，力的大小可以根據(jù)盤中的砝碼求出來．平衡摩擦力為了消除摩擦力的影響，我們在木板下面墊了一個小木塊，當小車沒有拉力時讓它在木板上勻速運動，這樣，繩子的拉力才等于小車受到的拉力。水平面長木板與小車，車后用繩控制小車運動，兩車質(zhì)量相同．表格設計如下：根據(jù)自己設計的方案進行實驗，把數(shù)據(jù)填人設計的表格內(nèi)．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通過實驗數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)用作圖的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的關系．關系圖表如圖所示；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．二、加速度與質(zhì)量的關系用剛才的實驗方法，控制力大小相同，讓力作用在質(zhì)量不同物體上，研究物體加速度與質(zhì)量的關系？物體運動狀態(tài)改變快慢取決哪些因素？下面我們通過實驗來研究加速度與質(zhì)量的關系。學生進行實驗，老師巡回指導，幫助同學們完成實驗由于和以上的實驗方法非常類似，所以可以直接讓學生得出結論．大家得出的結論是物體加速度在物體受力不變時，和物體的質(zhì)量成反比．結合實驗數(shù)據(jù)，我們?nèi)绻鱝—M圖象則圖象是曲線，我們可以作a—1／M圖象來解決這個問題，物體的加速度和質(zhì)量成反比，所以a—1／M圖象應該是一條過原點的直線．三、由實驗結果得出的結論我們可以得出這樣的結論：物體的加速度和物體所受的力成正比，和物體的質(zhì)量成反比．(總結)大家的發(fā)言非常好，那么我們得出的結論是不是一個定理性的結論呢?僅靠少量的實驗是不行的，應該通過更為精確的實驗和更多次的實驗進行證明，不過我們大家在現(xiàn)有水平下能夠得出這個結論是非常了不起的，這是我們下節(jié)課要學的牛頓第二定律的內(nèi)容．四、例題：在水平路面上，一個大人推一輛重車，一個小孩推一輛輕車，各自做勻加速運動(阻力不計)．甲、乙兩同學在一起議論，甲同學說：大人推力大，小孩推力小，因此重車的加速度大．乙同學說，重車質(zhì)量大，輕車質(zhì)量小，因此輕車的加速度大．你認為他們的說法是否正確?請簡述理由．答：甲、乙兩同學的結論和理由都不全面和充分，物體的加速度決定于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量．大人的推力雖然大，但車的質(zhì)量也大，因此重車的加速度也不一定就大．小車的質(zhì)量小，但是小孩的推力也小，因而輕車的加速度也不一定大．判斷誰的加速度大，必須看各自的質(zhì)量和合外力．當堂小練1．物體運動狀態(tài)的變化是指()A．位移的變化B．速度的變化C．加速度的變化D．質(zhì)量的變化2．以下物體在運動過程中，運動狀態(tài)不發(fā)生變化的是()A．小球做自由落體運動B．槍彈在槍筒中做勻加速運動C．沿斜坡勻速下滑的汽車D．汽車在水平面上勻速轉彎3．關于力和運動的關系，下列說法中正確的是()A．物體受力一定運動，力停止作用后物體也立即停止運動B．物體所受的合力越大，其速度越大C．物體受力不變時，其運動狀態(tài)也不變D．物體受外力的作用，其速度一定改變五、板書設計六、作業(yè)布置課堂作業(yè)：課本習題七、小結本節(jié)我們學習了：1．力是物體產(chǎn)生加速度