【知識與技能】知道物體的質(zhì)量一定時,受力越大,它獲得的加速度越大;物體受力一定時,它的質(zhì)量越小,加速度也越大;
【過程與方法】通過探究性實驗,了解加速度與力成正比關(guān)系,與質(zhì)量成反比的關(guān)系,學(xué)生的動手操作能力和邏輯思維能力得到提升;
【情感態(tài)度與價值觀】體會物理在生活中的運用,體會從生活走向物理,從物理走向社會的理念。
二、教學(xué)重難點
【重點】理解加速度與力和質(zhì)量之間的定量關(guān)系;
【難點】設(shè)計實驗探究加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)1:多媒體導(dǎo)入
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這就是牛頓第一定律。物體運動狀態(tài)變化的快慢,也就是物體加速度的大小,與物體的質(zhì)量有關(guān)。
多媒體展示:競賽用的小汽車,質(zhì)量與一般的小汽車相仿,但因為安裝了強大的發(fā)動機,能夠獲得巨大的牽引力,可以在四五秒的時間內(nèi)從靜止加速到100km/h。
提出問題:事實告訴我們,物體的質(zhì)量一定時,受力越大,它獲得的加速度越大;物體受力一定時,它的質(zhì)量越小,加速度也越大。我們還想知道,物體的加速度與它受的力、它的質(zhì)量有什么定量關(guān)系。
環(huán)節(jié)2:新課講授
實驗?zāi)康模禾骄考铀俣扰c力的關(guān)系
一、提出問題:加速度與力之間有怎樣的關(guān)系呢?
猜想與假設(shè):引導(dǎo)學(xué)生,賽用的小汽車,質(zhì)量與一般的小汽車相仿,但因為安裝了強大的發(fā)動機,能夠獲得巨大的牽引力,可以在四五秒的時間內(nèi)從靜止加速到100km/h。同學(xué)們能根據(jù)這個案例得到哪些猜想嗎?
二、猜想與假設(shè):在質(zhì)量不變的情況下,加速度與力成正比。實驗方法:控制變量法。
選擇器材:測量加速度:打點計時器,測量力:彈簧測力計。實驗臺為長木板,小車,滑輪組,不同質(zhì)量的砝碼等
實驗的基本思路:保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同的力的作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系。
三、設(shè)計實驗與制定計劃:
學(xué)生經(jīng)過討論得出:應(yīng)該將一定質(zhì)量的小車防止在長模板上,小車尾部鏈接打點計時器,小車頭部連接一個細(xì)繩,細(xì)繩另一端連接帶有砝碼的小桶,當(dāng)小桶自由下落的時候給小車提供了一個加速度。
引導(dǎo)學(xué)生如何平衡為的阻力?引導(dǎo)學(xué)生生活中沒有完全光滑沒有摩擦力的平面,如果小車受力運動肯定會產(chǎn)生阻力,影響數(shù)據(jù)分析。學(xué)生思考過后回答:可以提高木板一端高度來使小車下滑力來平衡掉阻力,引導(dǎo)學(xué)生注意應(yīng)該是小車連接紙帶的時候再去平衡阻力。
引導(dǎo)學(xué)生思考,如果小桶質(zhì)量過大,小車運動過快,時間過短,加速度不好測量。學(xué)生回答:應(yīng)該保證小車質(zhì)量小點。當(dāng)m越小的時候,拉力可以近似看成mg。
四、進行實驗與收集數(shù)據(jù):
分小組進行實驗,教師下臺巡視(強調(diào)學(xué)生注意多組實驗)。
五、實驗數(shù)據(jù)的分析論證:
設(shè)計一個表格,把同一物體在不同力的作用下的加速度填在表中。為了更直觀地判斷加速度a與力F的數(shù)量關(guān)系,我們以a為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點。如果這些點在一條過原點的直線上,說明a與F成正比,如果不是這樣,則需進一步分析。
分析實驗中小車的合外力為多大為多少:請同學(xué)上臺畫出小車及小桶的受力分析圖示,同學(xué)分析得出小車收到的力并不是小桶的重力,鼓勵學(xué)生。
得出結(jié)論:在質(zhì)量不變的情況下,加速度與力成線性關(guān)系。
環(huán)節(jié)3:鞏固提高
課上的實驗中,研究了在小車質(zhì)量不變的情況下,改變合外力可以探究加速度與力之間的關(guān)系,如果想要探究加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系的時候如何進行實驗的思路?展示大屏幕上的大貨車和小汽車的圖片。
學(xué)生回答:可能成反比,設(shè)計思路:改變小車的質(zhì)量探究,保持小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量,進而測量小車的加速度,研究其關(guān)系。
環(huán)節(jié)4:小結(jié)作業(yè)
學(xué)生總結(jié):加速度和力之間成正比的關(guān)系。
作業(yè):下課之后具體設(shè)計加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系。
四、板書設(shè)計
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