《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。
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
高中物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》教案(3)(新人教版必修1)
