探究加速度与力、质量的关系教学设计.doc

教学设计实验：探究加速度与力、质量的关系（人教版新教材第四章第二节）高中物理必修一第四章第二节实验：探究加速度与力、质量的关系（第一课时：理论探究部分）【教材分析与学情分析】 通过初中物理两年的学习，科学探究思想必然已经对学生产生了很深的影响，在高中阶段，我们应该努力让学生体会探究的本质。牛顿第一定律告诉我们，物体的运动状态及其改变是由它所受的力决定的，而运动状态改变的难易程度又与物体自身的质量有关，因此，探究加速度与力、质量的定量关系是自然而又十分必要的。关于实验的基本思路：可以先结合一段视频，让学生从自身的生活经验和一些小常识出发，对加速度与力、质量的定量关系进行合理的猜想，因为这与实验数据的处理直接相关。正比、反比的关系用图象进行数据处理比较直观，而且有利于减小误差的影响，所以本实验用图象方法处理数据。基于简单、方便的原则，考虑用打点计时器成本不高，其配备比较普遍，我们打算安排学生在第二课时动手进行实验测量加速度，探究加速度与力、质量的定量关系，但实验中要注意消除摩擦力的影响。由于探究的是加速度与力、质量间的比例关系，教科书上的第二套方案的实验设计很有启发性，但实验操作和数据处理对学生要求比较高，实验前要注意做好引导工作。本节内容很多，考虑到学生的接受状态，我们打算探究工作分步进行，第一课时为理论探究部分，第二课时为操作探究部分。【教学目标】 知识与技能 1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。2.理解实验思路的合理性，以及用图象处理实验数据的有效性。 3.经历假设与猜想、方案的设计、方案的讨论以及实验数据的处理过程，体会整个探究过程的科学严谨性。 过程与方法 1.循序渐进地指导学生探究加速度与力、质量的关系，知道用控制变量法进行实验 2.引导学生自己设计实验，并共同讨论方案的可行性。 情感态度与价值观1.通过对实验方案的探究激发学生的求知欲，培养学生的创新精神。 2.通过对实验方案的探究培养学生良好的合作习惯。【教学重点】如何提出实验方案并使实验方案合理可行【教学难点】实验方案的探究以及实验数据的处理方法【教学用具】多媒体课件、天平、实验小车4只、一端带夹子的双轨滑道一只（包括配套的细线、砝码、钩码）、带有定滑轮的长木板两只、大铁夹两只。【教学过程】 新课导入我们今天共同学习高中物理必修一第四章第二节“实验：探究加速度与力、质量的关系”请学生观看“F1赛车”的启动视频课件并思考：为什么赛车在十几秒内就能获得很大的速度，而载重货车的加速过程非常缓慢？（赛车动力相对大，质量相对比较小，所以加速快。）新课教学一、 提出问题请学生结合自己的生活体验和上面的一段视频提出一个有意义的物理问题，作为我们本节课探究的主题。二、猜想要求学生大胆地猜想“物体运动的加速度与力、质量之间到底有什么样的关系？”三、 实验探究 1、思想方法：控制变量法 问：要探究三个物理量之间的关系，我们一般采用什么探究方法？（控制变量法）问：在本节课的实验中我们要如何控制变量？视频展示： （1）保持质量不变，探究加速度和外力之间的关系。（2）保持外力不变，探究加速度和质量之间的关系。2、需要解决的技术问题 引导学生分析： （1）如何测量加速度？ 可以通过打点计时器和纸带测量加速度 可以通过光电门测量加速度 可以通过频闪照片测量加速度 （2）如何提供恒定的合外力？如何测量合外力？ 分析：小车所受到的拉力的大小约等于托盘对细线的拉力的大小 讨论：如何平衡摩擦力？ 说明：实验时，托盘和托盘内砝码的总质量必须远小于小车的质量。 3、实验方案的制订 方案一：通过打点计时器探究加速度与力、质量的关系（1）要求学生分小组讨论实验方案列举实验所需要的器材，画出实验草图，拟订实验步骤，制作记录数据的表格，然后规划出aF图象和am， a1/m图象 （2）请各讨论小组推荐一名代表，代表本组交流实验方案 （3）通过课件展示实验方案 方案二：通过比较法探究加速度与力、质量的关系（1） 引导分析：我们猜想加速度可能与力成正比，可能与质量成反比。 能不能不测量加速度的具体数值而通过测量加速度之间的比值来探究加速度与力、质量之间的关系。（2） 如果让小车做初速度为零的匀加速直线运动，在运动时间相等的情况下，加速度大小之比就等于位移大小之比。所以问题的关键在于如何控制运动的时间，让两个小车运动的时间相等。（3） 学生分组讨论：如何使两小车运动的时间相等（通过夹子控制）？如何制定实验方案？如何制作实验数据表格和如何画实验图象？（4） 请学生代表交流实验方案。（5） 视频课件展示实验方案四、 提供实验器材，请学生代表上台进行实验，验证自己的猜想。分析强调：一个规律的得出，不是简单的一次实验就能得出结果，往往要通过大量的长期的实验才能总结出物理规律。 从而培养学生严谨的实验态度。 课堂小结：（略）【作业布置】 请大家课后整理实验方案，为下节课的操作探究作好准备。【板书设计】 实验：探究加速度与力、质量的关系一、提出问题：物体运动的加速度与哪些因素有关？二、猜想：加速度可能与力、质量有关三、实验探究1、思想方法：控制变量法2、需要解决的两个问题四、实验方案方案一：通过打点计时器探究加速度与力、质量的关系方案二：通过比较法探究加速度与力、质量的关系【课后反思】 中学物理教育的一个重要教学目标就是培养学生的开拓创新能力，培养开拓创新能力要从培养学生的探究习惯开始，为此，新教材中安排了大量的探究性的教学内容，其中实验：探究加速度与力、质量的关系就是一节典型的探究课，本节教学内容分两部分进行，第一部分为理论探究部分，重点在探究实验方案的规划，第二部分为操作探究部分，重点培养学生的操作探究能力。 在本节展示课中，笔者重点展示了理论探究部分，努力培养学生良好的探究习惯，努力遵循理论探究的一般规律，从提出问题到分析问题，再到如何解决问题，层层推进，由浅入深。 综合专家的点评意见，本节课优点颇多。其一，教师语言精练，幽默；教态亲切、大方；板书工整有序、能突出重点，提问富于启发性，能启迪学生的思维。其二，本节课较好地体现了新课程理念，能较好地突出学生的主体性，课件的使用恰如其分，整个过程在师生的交流与互动中进行，学生是学习的主人，课堂气氛活跃。其三，教学过程合理，教学环节环环相扣，自然流畅，教师对教材的理解和把握很到位，视频导入，引人深思，引发探究，数据处理科学合理，课后小结，画龙点睛，充分体现了教师扎实的基本功和较高的科学素养。 同时，本节课也存在少量不足，其一，导入视频，可以采取大卡车、小汽车、赛车启动对比的形式，可以做得更生动一些，那样效果或许会更好。其二，课堂可以进一步兼顾学生的个体差异，分组讨论要让多数学生有充分的表达机会，这样更能调动学生的积极性。