2022年高一物理《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》學(xué)案

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1、2022年高一物理《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo)： ★知識(shí)與技能 要求學(xué)生認(rèn)真看書(shū)，明確用“比較”的方法測(cè)量加速度；探究加速度與力、質(zhì) 量的關(guān)系；作出a-F、a-1／m圖象。 ★過(guò)程與方法 1． 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出a∝F、a∝1／m的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并使學(xué)生對(duì)牛頓第二定律有初步的理解。 2．滲透科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、分析、研究等方法。 ★情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) 通過(guò)對(duì)a∝F、a∝1／m的探究，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，體驗(yàn)探究帶來(lái)的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn): 重點(diǎn)：對(duì)a∝F、a∝1／m的探究 難點(diǎn)：對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的把握。 教學(xué)方式：

2、本節(jié)課主要采取的是“實(shí)驗(yàn)——探究”教學(xué)方式。 第一部分：課前自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)落實(shí)學(xué)案 一．實(shí)驗(yàn)原理 (1)采用控制變量法 當(dāng)研究對(duì)象有兩個(gè)以上的參量發(fā)生牽連變化時(shí)，我們?cè)O(shè)法控制某些參量使之不變，而研究其中兩個(gè)參量之間的變化關(guān)系的方法，是物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采取的一種方法．本實(shí)驗(yàn)有F、m、a三個(gè)參量，研究加速度a與F及m的關(guān)系時(shí)，我們應(yīng)先控制一個(gè)參量不變，研究另外兩個(gè)參量之間的關(guān)系．在該實(shí)驗(yàn)中要求先控制小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小車(chē)所受的拉力F，討論a與F的關(guān)系；再控制小車(chē)所受的拉力F不變，改變小車(chē)的質(zhì)量m，討論a與m的關(guān)系． (2)要測(cè)量的物理量 小車(chē)與其上砝碼的

3、總質(zhì)量M一用天平測(cè)出． 小車(chē)受的拉力F——鉤碼的總質(zhì)量m，由F＝mg算出． 小車(chē)的加速度a——通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)算出． (3)平衡摩擦力的目的和方法 ①目的：實(shí)驗(yàn)中小車(chē)要受到摩擦阻力的作用，增加了實(shí)驗(yàn)的難度．墊高水平木板不帶滑輪的一端，使小車(chē)自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，這樣小車(chē)所受拉力即為合力，提高了實(shí)驗(yàn)成功率． ②方法：不掛鉤碼，使小車(chē)拖著紙帶，紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并且使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處于工作狀態(tài)，逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角，使打下的紙帶點(diǎn)間距相等，則說(shuō)明小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即平衡了摩擦力． 二．實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(chē)、一端

4、附有定滑輪的長(zhǎng)木板、鉤碼、砝碼、細(xì)繩、交流電源、天平、刻度尺． 第二部分：課堂互動(dòng)探究，整合提升 一、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系? 1．用天平測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為M，并把數(shù)值記錄下來(lái)． 2．如圖將實(shí)驗(yàn)器材安裝好(小車(chē)上不系繩)． 3．把木板無(wú)滑輪的一端下面墊一薄木板，平衡摩擦力． 4．將重物通過(guò)細(xì)繩系在小車(chē)上，接通電源放開(kāi)小車(chē)，用紙帶記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況；取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及此時(shí)所掛重物的重力mo g． 5．保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小盤(pán)(包括其中砝碼)的質(zhì)量，重復(fù)步驟4多做幾次實(shí)驗(yàn)，每次小車(chē)從同一位置釋放，并記錄好相應(yīng)紙帶重物的重力m1g、m2 g…

5、 表1：M不變，加速度a與受力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)次數(shù)n 鉤碼總質(zhì)量 小車(chē)合力F/N 加速度a/(m·s－2) 1 2 3 4 5 利用表1中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中作出M不變時(shí)，a一F圖象 6．保持小車(chē)所受的合外力不變，在小車(chē)上加砝碼，并測(cè)出小車(chē)和放上砝碼后的總質(zhì)量M1，接通電源放開(kāi)小車(chē)，用紙帶記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼． 7．繼續(xù)在小車(chē)上加放砝碼，重復(fù)步驟6，多做幾次實(shí)驗(yàn)，在每次得到的紙帶上標(biāo)上號(hào)碼． 表2：F不變，加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)次數(shù)n

6、 加速度a/(m·s－2) 小車(chē)質(zhì)量M 小車(chē)質(zhì)量1/M 1 2 3 4 5 利用表2中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中作出F不變時(shí)，a一1/M圖象． 【特別提醒】本實(shí)驗(yàn)中利用圖象處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)： (1)直觀(guān)地看出兩個(gè)物理量間的關(guān)系； (2)有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差，并排除實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)． 注意事項(xiàng) 1．平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變盤(pán)和砝碼的質(zhì)量還是改變小車(chē)及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力． 2．實(shí)驗(yàn)中必須滿(mǎn)足小車(chē)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于

7、小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量．只有如此，砝碼和小盤(pán)的總重力才可視為與小車(chē)受到的拉力相等． 3．各紙帶上的加速度a，都應(yīng)是該紙帶上的平均加速度． 4．作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線(xiàn)上，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)分布在所作直線(xiàn)的兩側(cè)．離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮． 5．小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放紙帶． 【小試身手 輕松過(guò)關(guān)】 1．“在影響加速度的因素”的探究中發(fā)現(xiàn)（ ） A．同一物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，受到的合外力越大 B．同一物體運(yùn)動(dòng)的速度變化越大，受到的合外力越大 C．同一物體運(yùn)動(dòng)速度變化率越小，受到的合外力越小 D．同一物體運(yùn)動(dòng)速

8、度變化越快，受到的合外力越大 2．為了研究加速度跟力和質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該采用的研究實(shí)驗(yàn)方法是（ ） A．控制變量法 B．假設(shè)法 C．理想實(shí)驗(yàn)法 D．圖象法 3．一個(gè)由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，可以由刻度尺測(cè)出__________和秒表測(cè)出_______，由公式___________計(jì)算物體的加速度。 【基礎(chǔ)訓(xùn)練 鋒芒初顯】 4．在探究實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量長(zhǎng)度的工具是__________，精度是___ ___mm，測(cè)量質(zhì)量的工具是_________。 5．為了更直觀(guān)地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用二者的關(guān)系圖象表示出來(lái)，該關(guān)系圖象應(yīng)選用（ ） A．a(chǎn)-m圖象 B．m-a圖象 C．圖象 D．圖象 6．如果圖象是通過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)，則說(shuō)明（ ） A．物體的加速度a與質(zhì)量m成正比 B．物體的加速度a與質(zhì)量成反比 C．物體的質(zhì)量m與加速度a成正比 D．物體的質(zhì)量與加速度a成反比 【名師小結(jié) 感悟反思】 1．用控制變量法研究物理規(guī)律?？刂谱兞糠ㄊ俏锢韺?shí)驗(yàn)中經(jīng)常采取的一種方法，當(dāng)研究對(duì)象有兩個(gè)以上的參量發(fā)生牽連變化時(shí)，我們?cè)O(shè)法控制某些參量使之不變，而研究其中兩個(gè)參量之間的變化關(guān)系的方法。 2．加速度與辦質(zhì)量的關(guān)系。（1）質(zhì)量一定時(shí)，加速度與作用力成正比；（2）作用力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比。