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)： ★知識與技能 要求學(xué)生認(rèn)真看書，明確用“比較”的方法測量加速度；探究加速度與力、質(zhì) 量的關(guān)系；作出a-F、a-1／m圖象。 ★過程與方法 1． 在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上得出a∝F、a∝1／m的實驗結(jié)論，并使學(xué)生對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)度與價值觀 通過對a∝F、a∝1／m的探究，在提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上，體驗探究帶來的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 教學(xué)重點與難點: 重點：對a∝F、a∝1／m的探究 難點：對探究性實驗的把握。 教學(xué)方式：

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

3、總質(zhì)量M一用天平測出． 小車受的拉力F——鉤碼的總質(zhì)量m，由F＝mg算出． 小車的加速度a——通過打點計時器打出的紙帶測算出． (3)平衡摩擦力的目的和方法 ①目的：實驗中小車要受到摩擦阻力的作用，增加了實驗的難度．墊高水平木板不帶滑輪的一端，使小車自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，這樣小車所受拉力即為合力，提高了實驗成功率． ②方法：不掛鉤碼，使小車拖著紙帶，紙帶通過打點計時器，并且使打點計時器處于工作狀態(tài)，逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角，使打下的紙帶點間距相等，則說明小車做勻速直線運動，即平衡了摩擦力． 二．實驗器材 打點計時器、紙帶、小車、一端

4、附有定滑輪的長木板、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．用天平測出小車質(zhì)量為M，并把數(shù)值記錄下來． 2．如圖將實驗器材安裝好(小車上不系繩)． 3．把木板無滑輪的一端下面墊一薄木板，平衡摩擦力． 4．將重物通過細(xì)繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運動情況；取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼及此時所掛重物的重力mo g． 5．保持小車的質(zhì)量不變，改變小盤(包括其中砝碼)的質(zhì)量，重復(fù)步驟4多做幾次實驗，每次小車從同一位置釋放，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 實驗次數(shù)n 鉤碼總質(zhì)量 小車合力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，a一F圖象 6．保持小車所受的合外力不變，在小車上加砝碼，并測出小車和放上砝碼后的總質(zhì)量M1，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運動情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼． 7．繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復(fù)步驟6，多做幾次實驗，在每次得到的紙帶上標(biāo)上號碼． 表2：F不變，加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實驗次數(shù)n

6、 加速度a/(m·s－2) 小車質(zhì)量M 小車質(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，a一1/M圖象． 【特別提醒】本實驗中利用圖象處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點： (1)直觀地看出兩個物理量間的關(guān)系； (2)有效地減小實驗誤差，并排除實驗中的錯誤數(shù)據(jù)． 注意事項 1．平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力． 2．實驗中必須滿足小車和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于

7、小盤和砝碼的總質(zhì)量．只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等． 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，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線的兩側(cè)．離直線較遠(yuǎn)的點是錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮． 5．小車應(yīng)靠近打點計時器且先接通電源再釋放紙帶． 【小試身手 輕松過關(guān)】 1．“在影響加速度的因素”的探究中發(fā)現(xiàn)（ ） A．同一物體運動的速度越大，受到的合外力越大 B．同一物體運動的速度變化越大，受到的合外力越大 C．同一物體運動速度變化率越小，受到的合外力越小 D．同一物體運動速

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)該采用的研究實驗方法是（ ） A．控制變量法 B．假設(shè)法 C．理想實驗法 D．圖象法 3．一個由靜止?fàn)顟B(tài)開始做勻變速直線運動的物體，可以由刻度尺測出__________和秒表測出_______，由公式___________計算物體的加速度。 【基礎(chǔ)訓(xùn)練 鋒芒初顯】 4．在探究實驗中，測量長度的工具是__________，精度是___ ___mm，測量質(zhì)量的工具是_________。 5．為了更直觀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，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．如果圖象是通過原點的一條直線，則說明（ ） 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俏锢韺嶒炛薪?jīng)常采取的一種方法，當(dāng)研究對象有兩個以上的參量發(fā)生牽連變化時，我們設(shè)法控制某些參量使之不變，而研究其中兩個參量之間的變化關(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，加速度與作用力成正比；（2）作用力一定時，加速度與質(zhì)量成反比。