課時教案第四單元第2案總第案課題：§實驗：探究加速度與力、質量的關系201年月日教學目標核心素養科學探究：學會控制變量法研究物理規律；科學探究：會測量加速度、力和質量，能做出物體運動的a-F、圖像科學探究：能通過實驗數據及圖像得出加速度與力、質量的關系，會誤差分析科學探究：會知道平衡摩擦力的原理和減少系統誤差的方法教學重點1、實驗原理和步驟2、加速度和力、質量的測量及注意事項3、數據分析教學難點1、物理量的測量2、數據分析3、高考考點課型新授教具教法教學過程教學環節教師活動預設學生活動預設課前復習：1．力的概念：物體力是物體間的相互作用。2．力的作用效果是什么？如何改變物體的運動狀態呢？引入：牛頓第一定律定性揭示了力與運動的實質關系，力不是使物體運動的原因，而是改變物體運動的原因（是產生加速度的原因，加速度表征物體速度變化的快慢）。如何定量描述力與運動的關系呢？結合生活中實例可以定性得出：觀察下圖觀看視頻，啟動快的交通工具教學環節教師活動預設學生活動預設控制變量法可引導學生得出來。F相同時，m越小，物體啟動越快，反之越慢。m相同時，F越大，物體啟動越快，反之越慢。猜想：a與m、F有關，可能與F成正比，與m成反比。實驗驗證。一、實驗思路：1.方法：控制變量法2.探究m一定，a與F的關系保持小車質量不變，通過改變懸掛的重物質量，改變小車所受的拉力，測的不同拉力下小車運動的加速度，分析加速度與拉力的定量關系。2.探究F一定，a與m的關系保持小車所受的拉力不變，通過在小車上增加砝碼（或其它質量一定的重物）改變小車的質量，測的不同質量對應的加速度，分析加速度與質量的定量關系。二、物理量的測量與改變1.小車質量的測量與改變天平測量，在小車上增加砝碼（或其它質量一定的重物）改變小車的質量。2.加速度的測量方法1.讓小車拖動紙帶做初速度為0的勻加速直線運動，用刻度尺測量位移x，根據紙帶測出發生這段位移所用的時間t，然后用求出a教學環節教師活動預設學生活動預設方法2.通過打點計時器打出的紙帶，利用逐差法求出a.方法3.實驗驗證的是a與F、m的比例關系，并非是定量關系，所以不一定要測出a的具體值。論證：由于小車做的是初速度為零的勻變速直線運動，由得：所以可以采用對照組實驗，讓兩輛小車同時運動，同時停止，由可得，所發生的位移之比即是a之比。即：3.拉力的測量①怎樣能保證在物體的運動方向只受恒力作用？平衡摩擦力。（此處重點利用力的分解法講清平衡摩擦力的原理）。思考：平衡摩擦力后如果再次重復做實驗，是否需要再次平衡？學生思考后回答：②沙和沙桶的重力是否就是對小車的拉力？證明：設小車質量為M，砝碼質量為m0，運動的加速度為a，則有：得：設繩中張力為T，由牛頓第二定律得：當M》m時，T≈m0g③怎樣改變F？（減砝碼，說明原因）注意強調：平衡摩擦力時不需要掛小桶，但需要拉著紙帶一起運動。證明過程可以不介紹，直接給出結論：M》m時，T≈m0g學習牛頓第二定律后再回過頭來證明。教學環節教師活動預設學生活動預設三、實驗方案1.原理圖2.實驗器材小車、砝碼、沙和沙桶（天平）、細繩、紙帶、打點計時器（交流電源）、墊木、一段帶有定滑輪的長木板、毫米刻度尺。3.實驗步驟①用天平測出小車質量m，記錄下來②按照原理圖把實驗器材安裝好。（小車拖著紙帶，但不掛重物）③平衡摩擦力（補償阻力）④細繩繞過定滑輪，保持小車質量不變，測量a與F的關系記錄下各項數據。⑤保持拉力不變，改變小車質量，測量a與M的關系，記錄下各項數據。四、數據處理1.a與F的定量關系用逐差法分別求出不同拉力作用下的加速度，以a為縱坐標，F為橫坐標在坐標紙上建立直角坐標系，然后做出a-F圖像，若圖像是一條過原點的傾斜直線，則說明a與F成正比。與M的定量關系用逐差法分別求出不同拉力作用下的加速度，以a為縱坐標，M為橫坐標在坐標紙上建立直角坐標系，然后做出a-M圖像，槽碼的使用教學環節教師活動預設學生活動預設發現圖線是曲線，不易確定兩者關系，可以改成畫圖像，如果圖線是一條過原點的傾斜直線，這說明a與M成反比。如右圖所示：bba0a0cM1/M誤差分析：分析以下三個圖像產生的原因。FaFFaFa1/Ma五、實驗結論1.保持物體質量不變時，物體的加速度a與受到的拉力F成正比；2.保持拉力F不變時，物體的加速度a與物體的質量M成反比。綜合以上分析得出：m一定時，a∝FF一定時，