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视频标签：加速度与力,质量的关系
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：人教版必修一物理第四章第二节探究加速度与力质量的关系-天津
教学设计、课堂实录及教案：人教版必修一物理第四章第二节探究加速度与力质量的关系-天津
教学目标
知识与技能
1、学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系
2、应用图像法分析处理实验数据
3、从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比
过程与方法
1、体验科学研究的基本步骤：猜想—设计思路----设计方案—处理数据—验证
2、知道一种常用的研究方法——控制变量法
3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。
情感态度与价值观
1．通过实验培养学生独立思考能力，激发学生的探索与创新意识。
2、培养学生的逻辑推理能力。
3、培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解。
2学情分析
1 学生具备的学科知识分析
本节课的教学对象是高中一年级的学生，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念，完成了牛顿第一定律的学习。学生初步掌握物体的运动规律，初步了解物体间的相互作用，能分析物体的受力情况，知道力是改变物体运动状态的原因、质量是惯性大小的量度，意识到运动和力存在着某种重要的关系。
1. 2 学生具备的学科能力分析
高一学生已具有一定观察实验、分析解决问题的逻辑思维能力，能运用运动学实验探究运动性质，熟悉实验研究的控制变量法和比较法，能熟练的使用计算机及一些相关的软件。学生已经具备一定的数据处理及数据分析的能力，熟悉列表法和图像法处理实验数据。
1. 学生对于探究实验的体验分析
3 学生已经会用打点计时器测加速度；会用天平测质量；已接触过光电门和气垫导轨。而且学生对未知新事物有较强的探究欲望，因此，在教学过程中，通过创设物理情境，以观察生活现象和实验探究为基础，逐步引导学生深刻理解加速度和力、质量的关系，实现知识的意义建构是可行的。
3重点难点
| 教学重点 |
1、用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系 2、如何提出实验方案并使实验方案合理可行． |
| 教学难点 |
1、处理实验数据并画出相关的图像 2、对探究性实验的把握。 |
| 教学重点 |
1、用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系 2、如何提出实验方案并使实验方案合理可行． |
| 教学难点 |
1、处理实验数据并画出相关的图像 2、对探究性实验的把握。 |
| 教 学 过 程 | ||||
| 教学环节 | 教学内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
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复习引入 |
回顾牛顿第一定律的内容以及“加速度”、“质量”、“力”三个概念的物理意义 |
上节课我们一起学习了牛顿第一定律，现在我们先回顾一下牛顿第一定律的内容（提问学生） 教师归纳分析：a 、F 、m 提出质疑：三者是不是有某种关系呢？ 结合生活实例得到：物体的质量一定时，受力越大，它获得的加速度越大；物体受力一定时，它的质量越小，加速度越大。 |
回顾牛顿第一定律。 学生思考：三者的物理意义有联系，可能会有某种关系。 |
引导学生自己发现几个物理量的联系，进而提出猜想，激发学生的学习兴趣。 |
| 确定方法 | 根据三个物理量的特点以及学生掌握的方法，确定本课内容使用的方法和实验的探究思路 |
从复习巩固以及结合生活实例，说明加速度与物体质量和受力都有关系，要想探究三个物理量之间的关系，用什么方法 实验的探究思路应该分为几方面呢？ 教师归纳总结 实验的探究思路确定为两个方面： 一是保证质量不变，探究加速度与外力的关系； 二是保证外力不变，探究加速度与质量的关系。 |
根据已知条件，学生简单讨论：探究这三个物理量之间的关系需要那几个方面 |
通过讨论，培养学生团结协作意识和团队精神，引发学生积极思考。 |
| 提出方案 |
我们根据实验要测得的物理量选择可行的实验方案 |
提出问题让学生讨论思考： 1我们需要测量哪些物理量？ 2测量这些物理量又需要使用哪些物理仪器 引导学生提出如下方案： 方案一：  M：天平 F：钩码的重力代替小车受到的恒力 a: 打点计时器、纸带、Δx=aT2 方案一的困难： 求加速度：求解加速度复杂 方案二·： M：天平 F：钩码的重力代替小车受到的恒力 a: 传感器在电脑上直接绘制v-t图像，拟合曲线得到斜率 |
学生分组讨论，小组代表阐述本组结论。 |
由感性认识上升到理性思考，根据已经学过的知识来确定实验原理，可以使学生体会如何将所学的知识指导实践，加深对知识的理解。 通过巧妙的方案设计能够让实验结果更准确，也激发学生优化实验方案的兴趣。 |
| 实验验证 |
使用方案二采集数据，实验验证。 通过得到的数据填入表格拟合曲线，找到物理量之间的关系。 应用总结出的规律分析问题。 |
应用实验方案二，在学生的辅助下完成实验探究，记录实验数据 （1）保持小车质量不变，改变拉力，测出不同拉力F作用下小车的加速度a。 为了更直观地分析判断加速度a与物体受力F间的数量关系，你认为采用什么分析方法较好？（图象法，作a-F图象） 作出a——F图象 结论一：m不变，a与F成正比 （2）保持拉力不变，改变小车质量，测出不同质量时小车的加速度a。 作出a——m图象，猜想物体的加速度a与其质量m之间的关系（在相同力的作用下，质量m越大，加速度a越小，可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成反比”，甚至更复杂的关系） 对a与m关系的探究，有一个技巧，找的是a与1／m的关系，这样做的优势是什么？（如果画a-m图象，得出曲线，由于实验误差，拟合曲线时，我们不能保证图象一定是双曲线，故画成a-1／m图象更能直观地判断a与m成反比） 转作出a——1/m 结论二：F不变，a与m成反比 |
研究实验操作步骤，讨论注意事项，提出数据处理方法，辅助老师完善方案设计，完成实验探究，仔细观察实验过程。 |
学生设计实验步骤，并互相交流，培养他们的实验能力，为以后进行实验探究打下基础。尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。 让学生熟悉处理数据的几种基本方法：列表法和图像法，并学会如何通过图像分析物理量之间的关系 |
| 验证结论 | 验证刚开始的猜想 |
结论：加速度和力成正比和质量成反比 验证了刚开始的猜想，三个物理量之间的定量关系 |
通过数据处理得到结论验证猜想 | 学会分析数据以及利用数据找到物理量之间的关系 |
| 课下思考 | 引导学生提出不同的实验方法，提高课下阅读的能力 |
1、不直接测小车加速度能否找到几个物理量之间的关系？ 2、实验在操作时应注意砝码质量要远小于小车质量，为什么要这样做？ |
培养学生的实验思想，改进实验方案减小误差。 | |
| 课堂小结 |
探究思想：质疑-猜想-设计方案-验证-结论 探究方法：控制变量法 探究过程：1、利用打点计时器 2、利用数据采集器 探究结论：加速度和力成正比和质量成反比 教学反思： 1、学生对于探究课的模式比较生疏，还是习惯传统的讲授式的课堂。 2、学生本身对物理实验有较高的兴趣，但是动手能力差。 3、学生对于研究的基本步骤不清楚 4、部分同学图象法处理数据能力不够。但对于借助计算机辅助绘制图像及处理数据，学生会感到比较新奇，但仍能够很快掌握并学会使用 “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。对于学生的现状我们更应该加强实验课探究课的学习，让学生能够清楚探究的基本步骤，在老师的引导下逐步培养实验思维，另外探究课激发学生学习物理的兴趣，让学生在“激趣，质疑，探究，反馈”的模式下学习物理，体会这门实验的科学。 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
