高中物理人教版 (新课标)必修11 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修11 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案，共4页。教案主要包含了教学中出现的问题，改进措施，教学体会，指导学生做分组操作实验采集数据，分析与论证，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

教学课题：实验 探究加速度与力、质量的关系
课标要求：通过实验，探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
教学目标：1、使学生经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程。
2、让学生感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用。
3、使学生体验通过自己探究物理规律，获得物理知识的乐趣。
4、使学生的观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。
教学重点：加速度与物体受力、物体质量的关系的实验探究过程。
教学难点：指导学生猜想加速度与力、质量的关系，实验数据处理及分析论证得出结论
课 型：实验探究课
教学器材：视频材料、带有定滑轮的长木、小车、打点计时器、钩码、天平、CAI课件
教学整体思路：
创设情景、提出问题：a与F、m有什么关系？
↓
提出假设和猜想：m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m。
↓
设计实验方案，确定实验步骤
↓
学生分组实验，让学生通过实验探索a与F、m的关系
↓
测量a、F、m，填入实验数据表格内
↓
用图象法处理数据，定量研究a与F、m的关系
↓
分析论证，验证猜想
↓
小组汇报，学生互评
↓
教师小结，教师评估
↓
布置作业
教学过程：
教学反思：
一、教学中出现的问题：
1、少数学生实验技能掌握不够，打占计时器测量加速度的知识有遗忘，有个别组的同学未能完成实验。
2、个别组同学对实验有畏难情绪，不敢放手操作。
3、部分同学图象法处理数据能力不够。
二、改进措施：
进一步提高学生的探究能力，包括猜想能力、设计实验能力、数据处理与分析能力。
三、教学体会：
本实验只是让学生对自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能只能过一次或几次简单的测量实验就得出的，任何一个规律都需要通过大量的实验事实来论证，本实验旨在培养学生的科学态度和科学精神，让学生通过实验，尝试应用科学探究的方法，体验科学实验的艰辛和乐趣，基本符合新课程培养学生的目标要求。
这节课，本人坚持课改精神，采取“自主探究，启发导学”的教法，让学生主动参与动手实验中学习知识，充分调动学生的学习兴趣和积极性，同时在实验中充分体现了合作探究的学习方式。教学
环节
教 学 内 容
教 学 方 法
引
入
课
题
创设情景，引入课题
演示视频材料1：在同一画面演示喷气式飞机从航母上起飞、列车起步并附有加速数值（飞机8m/s2，列车0.3 m/s2）。
演示视频材料2：在同一画面演示普通汽车和赛车起瞳并附有加速度数值（普通汽车2 m/s2，赛车4.5 m/s2）
引导学生思考问题：飞机、列车、汽车在起动时可以产生不同的加速度，你认为加速度的大小与哪些因素有关呢？
引导学生分析得出结论：物体的加速度大小与物体的大小，与物体质量的大小有关系。物体质量一定时，受力越大，加速度越大；物体受力一定时质量越小，加速度越大。
提出本节课题：用实验探究物体加速度的大小与物体的受力，物体的质量的定量关系。
演示视频材料
提出问题让学生观察讨论
由学生分析得出定性结论
引入课题
新
课
教
学
一、提出问题：
加速度的大小与物体受力的大小，物体的质量有关，如何研究这三个变量之间的关系呢？
用控制变量法研究a、F、m三者之间的关系，先保持物体的质量m不变，研究加速度a与受力F的关系，再保持受力F不变，研究加速度a与物体的质量m的关系，最后把研究的结果综合起来，即可得物体的加速度a与物体所受外力F，物体的质量m三个量之间的关系。
二、要求学生猜想和假设
根据前面的分析猜想加速度a的大小与物体所受外力F大小成正比，与物体的质量m成反比
三、引导学生设计实验方案，确定实验步骤
1、实验方案：
让小车在外力作用下在长木板上作匀加速直线运动，测量小车的质量m，小车运动的加速度a,小车所受外力F，研究m一定时，a与F的定量关系；F一定时，a与m的定量关系。
2、实验步骤：
（1）选取实验器材、按照图1组装器材
（2）利用天平测量小车、钩码的质量。
（3）保持小车质量m不变，通过悬挂不同质量的小钩码对小车产生不同的拉力F，利用打点计时器打出绳带，测量出对应拉力下的小车的加速度a，记录拉力F与相应的加速度a的大小记录表格里。
（4）保持悬挂小钩码不变，通过在小车上增加砝码改变小车的质量，利用打点计时器测量对应的加速度，记录小车质量m与相应的加速度a的大小。
四、指导学生做分组操作实验采集数据
五、分析与论证
1、分析处理实验数据
指导学生用图象法处理实验数据，分别在坐标纸上作出a—F图象和a— 1/m图象，看它们是否两条过原点的直线。
2、听取学生分组实验汇报
（1）让学生自己根据实验得出物体的加速度a的大小与物体受力F的大小、物体的质量m三者的关系，对前面的猜想进行验证
（2）听取小组实验汇报
（3）学生互评
学生思考提出研究方法——控制变量法
让学生根据前面的分析猜想a与F、m的关系
引导学生选择器材，借助CAI课件解读实验装置，引导学生确定如何测量F、m和a设计表格，强调打点计时器测量a，强调钩码质量不能太大（其系统误差，让学生自己去探究）
学生合作实验、交流结果、教师巡视指导
学生进行数据处理和得出实验结论
学生交流实验结果、互评
教
学
小
结
六、课堂小结
1、对学生实验进行评估，请同学思考该实验还可以如何改进，实验误差是由哪些原因引起的等
2、教师小结：
我们根据实验数据作出的图象都可以证明我们的猜想是成立的，也就是在物体的质量一定时，物体的加速度a的大小与物体所受外力F的大小成正比，即a∝ F；物体受力一定时，物体的加速度a的大小与物体的质量m成反比，即 a∝1/m，这就是我们下一节课要学习的牛顿第二定律。
留待同学思考下一节课回答
教师评价学生实验情况，得出结论为下节课作好铺垫
布
置
作
业
1、写一份关于本节课探究实验的小报告
2、开放实验室，提供气垫导轨让有兴趣同学进一步探索牛顿第二定律
给学生提出进一步探索的问题，进一步提高学生实验技能