探究加速度与力、质量的关系 【教学目标】 1.实验探究加速度与合力、质量的关系。 2.体验实验探究物理规律的一般方法、操作过程和数据处理方法。 3.在实验过程中,通过交流合作让学生体验合作学习,通过探究实验得出结论体会物理实验和学习的乐趣。
【教学重点、难点】 实验设计思想的介绍,学生实验过程,学生实验展示过程,老师的总结。 【新课教学】 一、引入课题 视频:美国战斗机、保时捷赛车、摩托车比赛,谁跑得快? ──引出质量和力在改变速度快慢即产生加速度方面的不同影响。 结合牛顿第一定律: 质量,是保持物体运动状态不变的性质即惯性大小的量度。 力,是改变物体运动状态的原因。 提出问题:加速度与力、质量定量的关系? 二、实验设计 方案设计:请你设计一个匀变速直线运动,同时能测量合力、加速度和质量,从而完成探究? 学生提出方案: ──师生共同讨论方案的可能性和可行性──最后,总结我们在课堂上采用的比较简单可行的方案:汽垫导轨上利用光电计时装置探究三者关系。 三、实验探究过程 改变钩码重力,以达到改变合力的目的,同时保证滑块质量不变。(每次改变0.02N,共测六组数据) 通过加配重改变滑块质量,钩码不变。(每次增加50g,共可测五组数据) 通过朗威DIS数据采集器,得到数据,拷入数据处理模板,得到描好点的坐标系。 根据数据点的分布,猜想关系,拟合图象,得出结论。 在整个过程中,老师在学生中指导学生完成实验,同时发现好的实验结果,以便交流展示。 四、学生实验结果交流展示 学生带着自己的数据交流展示,说明两点:(1)是如何得到这些数据?(2)如何得到关系的? 老师结合学生的a-F线性关系,利用Excel,拟合得到是否成正比例关系,即数据是否过坐标原点。 结合学生的a-m幂函数关系,指导学生完成a-1/m图象。 五、教师总结 一方面:实验数据的处理方法总结;另一方面:实验结论的得出; 更重要的方面:我们的实验结论只能说明实验结果非常接近于我们猜想的结果,但这只是在有限的几次实验和在一定的数据范围内得到的,是否在更大范围内适用,那还需要更多更精细的、不同的实验去直接验证,或者也可以间接验证,即利用这个结论研究问题,与实际进行比较。 【课后反思】 本节课我想突出的四点在于: 一是情景引入的设计,利用“飞机、汽车、摩托车赛跑出人意料的结果”,引入课题,再结合牛顿第一定律,提出问题。 二是实验方案的设计,在此过程中,师生充分的交流,老师首先要肯定学生开放的设计思维过程,同时引导学生注意思维的完整和设计的可能性和可行性的讨论,同时自然地给出,我们这节课实验方案设计的简单可操作性,启发学生探究的兴趣。 三是实验具体实施过程,数据模板的设计,使整个实验过程非常流畅,既避免了繁琐和不重要的实验数据计算,又很好地突出了探究的最重要环节,即根据数据点的分布,拟合图象,找到关系的过程,而且使一节课内完成探究得到保证。 四是实验总结,实验探究得出的结论的适用范围的分析,及直接验证和间接验证思想的提出,是对学生严谨科学态度的熏陶,是对客观事实客观理性的分析,是对物理规律建立过程的深刻思考。 |
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