探究加速度与力、质量的关系的讲课教案

第三章

第二节探究加速度与力、质量的关系的讲课教案

学校：横江中学教师：刘林江

一、教材分析

本节课是教科版高中物理，必修1第三章《牛顿运动定律》的第二节。牛顿运动定律是经典物理学的核心内容，是本册书的重点，本节是实验课安排在这里，既能巩固学生对牛顿第一运动定律的认识，又为下一节研究牛顿第二运动定律奠定重要基础。起到承上启下的作用。本节要求：通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系，让学生经历实验探究过程；培养学生合作学习和创新与发散思维的能力。

根据教学内容和我校学生的学情，我将本节内容分为两个课时：第一课时：学生分组设计科学合理的实验方案；第二课时：小组按最优化实验方案进行实验和记录与处理数据。

二、教学目标

知识与技能：

1．通过实验探究加速度与力和质量之间的定量关系；

2．通过实验探究，培养学生动手操作能力；体会物理问题研究中控制变量法的使用。过程与方法：

指导学生运用控制变量法去设计实验，处理实验数据；利用直观的图像法去寻找物理规律。

情感态度与价值观：

1．通过实验规律的探究激发学生的求知欲和创新精神，使学生养成实事求是的科学态度

2．培养学生的合作意识、创新意识与相互学习、交流、共同提高的学习态度。

三、重难点

教学重点

本节课重点为：分组学习、讨论、合作探究出科学的、准确的、可行的设实验方案；得出实验结论。

教学难点

本节课的难点：如何得到可测量的恒定外力。依据小组讨论交流后提出的方案，教师逐次进行进行点评与引导，使学生设计的方案趋于最优化。

四、教学准备

1、教法学法：启发引导小组学习

2、教学手段：多媒体课件分组探究

3、常用实验器材：钩码打点计时器细线物块（小车）等

五、教学安排：2个课时

六、教学过程（第一课时）

(一)创设情景、发现问题

爱因斯坦说过，“兴趣是最好的老师”，为了激发学生的热情，引发学生的关注，我精心设计了这样的情景。

环节教师活动学生活动目的意义

第1环节课前

准备1、跟据学生情，

上课前进行组；

2、准备一些常用

实验仪器。

1、各组确定一位小组

长。

1、便于课堂活动的开

展；

2、常用器材的摆放，启

发学生设计测量方案。

第2环节新课

导入

发现问题1、播放不同情况

下汽车启动的视

频

1、提醒学生仔细观察并

回顾上节课内容。

回顾牛顿第一定律的知

识、激发学生学习本节

内容的兴趣

2、阅读思考：教

材73页“讨论交

流”并播放abcd

四幅图

1、思考力F（质量m）

变化时，加速度a如何

变化？

2、思考研究物理问题的

过程中包含了怎样的物

理方法？

1、引出本节课题“探究

a与F、m的关系”；

2、控制变量法的运用。

(二)、提出假设，进行预测

对加速度与它受到的力、质量之间定量关系的猜想是很有必要的，因为这与实验数据的处理息息相关。

环节教师活动学生活动目的意义

第3环节合理猜想教师板书学生定性分

析结果：

m一定时，F 越大，a

越大；F一定时，m越

大，a越大。

1、通过以上定性分

析，我们得到怎样的

结论呢？

教师启发引导学生由

定性关系的研究转变

为定量的研究。

引导学生“相信自然界

总可以用最简单的形

式来描述”

1、那么加速度a究

竟与F、m存在怎样

的定量关系（数学关

系）呢？

启发引导学生科学的

提出合理的猜想：加

速度可能与它受到的

外力成正比，与它的

质量成反比。

(三)制定计划，设计方案

学生自主阅读教材实验方案设计部分，教材提出的三个问题。环节教师活动学生活动目的意义

第4环节

设计方案（验证猜想）

运动方案设计

1、如何使物体受到一个可测量的外力作用下做匀加速直线运动呢？

培养学生利用现有的知识，解决和提出科学、合理的测量方案。

第二环节学生设计方案预设

环节

教师活动

学生活动

目的意义

第4环节 设计方案（验证猜想）

测量方案的设计

1、实验中如何测量m 、a 、F 这三个物理量呢？

培养学生利用现有

条件，分析解决问题的能力

第5环节总结

综合各小组实验方案的基础上，提出一、两种可行的方案

1、思考该设计方案误差的来源？

培养学生自主研

究、设计实验和分析问题的能力；同时为第二课时的开展奠定基础

学生设计的方案（多数可能都和教材上的方案一样）

共同交流总结：提出一种在现有条件下科学的、正确的、可行的实验设计方案。

在现有条件下提出的可行性方案一：打点计时器（直接验证）

让拖有纸带的小车在装有重物的小桶的拉力之下在光滑木板上做加速运动，通过打点计时器打出的纸带，能算出小车的加速度；

改进：将水平木块的一端垫高，让小车在木板上匀速滑动，平衡摩擦力，然后再测出小车加速度。

学生带着问题自主预习，形成方案（课本上有必要的提示和参考），学生可根据教材上的提示，形成自主学习，教师巡回指引学生自主学习，及时解决问题。

学生独立思考之后，教师要给学生搭建一个交流合作的平台，先组织小组讨论，再让学生代表汇报各小组的设计方案，引发小组间的讨论、师生讨论，通过讨论，寻找每种方案的优点和不足及改进的方法。

课外拓展:课外活动：阅读教材76页“练习与评价”第1题，思考该实验需要测量那些物理量，以及如何验证我们的猜想？

课后方案思考：

七、板书设计

八、教学反思

对于高中一年级学生，已掌握匀变速直线运动的规律；会用打点计时器研究匀变速直线运动；了解用气垫导轨与光电测时系统测物体的瞬时速度的方法；具备一定的实验操作技能和计算机操作能力，可以进一步了解应用excel软件处理实验数据的方法。

引导学生解决设计实验中的两个问题：怎样测量物体的加速度；怎样提供和测量物体所受的力；从而体会设计实验方案的过程及利用图像寻求物理规律的方法。

本节课是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验，和前一实验不同，本实验只给出了实验的基本思路，而没有给出确定的实验方案，实验方案和器材的选用要学生自己设计。作为提示，书中提醒学生注意两方面的问题，还给出了一个“参考案例”，这个案例是采用常用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。