《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计天津市第一百中学李春华【教学目标】一、知识与技能1．理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关，与质量也有关。2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。3．培养学生动手操作能力。二、过程与方法1．指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。2．引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。3．对实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。三、情感、态度、价值观1．通过实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。2．通过探究激发学生的求知欲和创新精神。3．培养与人合作的团队精神。【教学重点】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．实验数据的分析和处理。【教学难点】1．在老师引导下提出切实可行的实验方案。2．实验的操作过程。【教学用具】多媒体课件，小车（20辆，每辆车上贴上质量为200g，贴上“参照车”与“实验车”字样），一端带有滑轮的长木板（20个），一次性小塑料口杯及棉线套（20个，质量可忽略），50g规格钩码10盒（每盒10个），托盘天平砝码20盒，刻度尺（米尺），线绳若干，铁文件夹10个，计算机和大屏幕投影系统一套，计算器。【教学要求】上课地点为实验室，共分成10组，五个学生一组，每组男、女生都要有，选出组长一名。每组桌上贴上组号，每个学生发学案一张，每组同学带课本，计算器，铅笔。【课时安排】2课时（第1课时探究实验方案，第2课时实验操作、分析实验数据、得出结论）【教学过程】一、第1课时：设计实验方案（教师组织学生讨论并回答学案上的问题）问题1：本节课研究物体运动的加速度大小跟什么有关，请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？教师注意：学生可能猜出质量和力以外的因素，教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关系。问题2：请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么关系，列举出实例。如果学生说不出实例，教师可以列举以下典型的例子：绿灯亮后，摩托车先冲出，然后小轿车，最后载重货车，说明质量大加速度小；方程式赛车的发动机功率大，启动快，加速度大，说明力大加速度大。播放以上例子的视频。问题3：能否从理论上验证力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小是合理的？参考答案：力是改变运动状态的原因，力大运动状态容易改变，而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的，因此力大，加速度大；质量是惯性大小的量度，质量大，惯性大，运动状态难改变，即加速度小。教师注意：学生回答这一问题时，容易用举实例法，教师注意引导从理论出发。问题4：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法？学生很容易回答出用控制变量法。问题5：初中用过这种办法吗？举例说明。（安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育）参考答案：在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时；在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时。问题6：保持质量一定，怎样研究加速度与力的关系，或保持力一定，怎样研究加速度与质量的关系？学生会回答出用打点计时器测出几个加速度及所对应的力，分析加速度与力关系或加速度与质量关系，若不提测加速度，可追问如何测出加速度。以上6个问题难度不大，建议采用单独让某个学生回答的方式即可，不必给时间进行小组内讨论。问题7：鉴于用纸带测出加速度是我们已经掌握的一种技能，因此本次探究加速度与力、质量关系不想用此方法。请同学们另外设计出一种切实可行的实验方法？（1）阐述实验的理论依据及对实验方法的初步设计。（2）在此理论框架内，具体的实验方案是什么？组内讨论6分钟，每组组长准备发言。在学生讨论期间，教师巡视参与讨论交流，如果时间过半还有一些组提不出方案，教师可提醒该组学生参考课本43页“做一做”栏目，再讨论．参考答案：理论依据及初步设计：两物体均做初速度为零的匀加速直线运动，由x=知，相同时间内的位移关系，就是他们的加速度关系。具体实验方案：课本78页参考案例。学生在阐述时可能（1）（2）两个问题混在一起说出，只要合理、清晰即可；另外理论依据与方案课本上都有，学生看了课本就很...
