1、4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系 教学目标：教学目标： （一）知识与技能（一）知识与技能 1学会用控制变量法研究物理规律。 2会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a-F、a-m图像。 3. 能通过实验数据及图象得出加速度与力、质量的关系。 （二）过程与方法（二）过程与方法 1. 经历实验的操作和测量过程，以及通过图象处理实验数据的过程，体验如何平衡摩擦阻力、减少 系统误差的操作方法。 （三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观 1. 通过探究实验，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。 教学重难点：教学重难点
2、： 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。 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。 教学过程：教学过程： 一、导入新课：一、导入新课： 加速度与力、质量有什么关系？ 二、讲授新课：二、讲授新课： 1 1、实验思路、实验思路 【教师提问】 1)你认为应该如何完成这个探究实验？ 2)比如，研究什么物体？ 3)如何测量该物体受到的力？ 4)如何测量该物体的加速度？ 5)怎样分析数据？ 【学生讨论】 【教师总结】 实验思路：用控制变量法探究加速度 a 与力 F 的关系和加速度 a 与质量 m 的关
3、系。 实验目的： 1)学会用控制变量法研究物理规律。 2)会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a-F、a-m 图像。 3)能通过实验数据及图象得出加速度与力、质量的关系。 实验器材： 小车、槽码、砝码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、 刻度尺、天平。 实验原理：实验的基本思想控制变量法 1)保持研究对象即小车的质量不变，改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受拉力，即改变 作用力，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比于作用力。 2)保持小车所受拉力不变，改变研究对象即小车的质量，测出对应不同质量的加速度，验证 加速度是否反比于质量。 【教师提问】加速度和力之
4、间存在什么样的关系呢？ 【课件演示】拉力不同的情况下小车的运动情况。保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变 小车所受的拉力。小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等。测得不同拉力下小车运动的加速 度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。 【教师提问】加速度可能与质量成反比? 【课件演示】质量不同的情况下小车的运动情况。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。 2 2、物理量的测量、物理量的测量 【教师提问】怎样测量怎样测量质量？ 【学生回答】实验室主要是使用
5、天平，而小车的质量的改变主要是通过增减砝码来改变的。 【教师提问】加速度怎样测量？ 【教师总结】有三个方法： 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，然后由位移公式 2 2 1 atx 求出 加速度 a。 方法 2，运用第一章学习过的打点计时器器来测量。我们实验室也是经常采用这种方法。 方法 3，让两个小车做初速度为 0 的匀加速直线运动。与方法 1 类似，只不过它不用测得具体 数值，只需要得出位移与加速度的比值即可， 2 1 2 1 a a x x 测量加速度就转换成测量位移了。
6、 三种方法看情况来选择做，1 和 2 是可以结合起来用的，打点计时器连着纸带就是可以用来测 量位移和时间的，所以 1、2 都是一起用的。 【教师提问】力怎样测量？ 【教师引导】孤力物体是不存在的，所以实验中的 F 是合力。 3 3、进行实验、进行实验 【教师总结】实验步骤： 1用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来。 2按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)。 3平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块位置，直到轻推小车在斜 面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。 3 3、 数据分析数据分析 【教师引导】 1)由表 1 中记录的数据，以a
7、为纵坐标、F为横坐标，根据数据作a-F图像(如图 1)，找出规 律，分析a与F的关系。 2) 由表 2 中记录的数据， 分别以a为纵坐标、M和为横坐标， 根据数据作a-M图像和a- 1/m 图 像(如图 2、3)，分析a与M的关系。 【教师总结】实验结论： (1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比。 (2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。 【教师提问】为什么产生误差？怎样减小误差？ 【师生总结】 【教师提问】本实验中需要注意的事项有哪些？ 【师生总结】 1)平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变槽码的个数，还是改变 小车及砝码的质量，都不需要
8、重新平衡摩擦力。 2)实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于槽码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才 可视为与小车受到的拉力相等。 3)各纸带的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度。 4)作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两 侧。离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑。 5)释放时小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放开小车。 练习：见练习：见 ppt 【板书设计】 4.24.2 实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系 一、实验思路 用控制变量法探究加速度 a 与力 F 的关系和加速度 a 与质量 m 的关系。 二、物理量的测量 质量、加速度、力的测量 三、进行实验 四、数据分析 (1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比。 (2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。 【教学反思】
