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視頻標簽：加速度與力,質量的關系
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：人教版必修一物理第四章第二節探究加速度與力質量的關系-吉林省優課
教學設計、課堂實錄及教案：人教版必修一物理第四章第二節探究加速度與力質量的關系-吉林省優課
教學目標
1．知識與技能
（1）學會用控制變量法探究加速度與力和質量之間的關系
（2）從實驗中得出加速度與力成正比，與質量成反比
2．過程與方法
（1）體驗科學研究的基本步驟
（2）知道一種常用的研究方法——“控制變量法”
（3）經歷探究過程，認識科學探究的意義，培養學生科學探究的意識和方法。
3．情感態度與價值觀
（1）培養認真的科學態度，嚴謹、有序的思維習慣
（2）培養學生尊重事實，實事求是的科學研究作風
2學情分析
學科知識分析：
學生在前面已經學習過加速度是描述速度變化快慢的物理量，而從前一節牛頓第一定律中知道力是改變物體運動狀態的原因，學生對加速度與力、質量的關系的理解只是簡單的定性關系。
學生能力分析：
本節是學生第一次遇到用實驗探究一個物理量同時跟兩個物理量有關的多元問題，所以學生在控制變量法研究問題方面能力有限。另外學生已經基本掌握探究性實驗的研究方法，但是他們的設計能力、分析數據的能力還不是很強。
3重點難點
1．教學重點及其教學策略：
用“控制變量法”探究加速度與力和質量之間的關系，通過教師的引導，學生的互相討論，設計實驗裝置、實驗操作和數據處理的方法。
2．教學難點及其教學策略：
學生在猜想的基礎上進行實驗設計，提出可行的實驗方案。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】創設情景、形成問題
復習牛頓第一定律引入課題，牛頓第一定律告訴我們物體不受外力時處于靜止或勻速直線運動狀態，如果我們細細會發現另外一層意義，力改變物體的運動狀態，物體的運動狀態發生變化，物體就具有了加速度，顯然，物體的加速度與力及描述自身屬性的質量間究竟有什么關系呢，這就是今天要研究的問題。
活動2【講授】提出假設，進行預測
1.從生活經驗找加速度與力、質量的關系，并通過演示實驗進行探究。
生活中有很多物體加速度減速的例子，從我們的經驗來看，你認為他們三者可能是什么關系呢？（學生回答時會提到控制變量法），經驗不準，做實驗來探究，用雙木板對比實驗，（總結剛才實驗中用到的物理方法，控制變量法和對比實驗法）總結，定性的關系解決不了什么問題，要想解決實際問題，同學們一定迫切想知道他們之間有什么定量的關系。你覺得它們之間可能是怎樣的定量關系呢。
2.學生猜想加速度與力、質量的定量關系
他們的關系有可能很復雜，2次方關系，3次方關系等很多，但是人們往往認為自然是簡單而有序的，因此認為他們可能是正比，反比關系，但是這只能是猜想，需要用實驗來探究它們之間是不是這樣的關系，如果不是再繼續進行進一步探究。在此我引導學生大膽猜想，學生會順利地做出如下猜想：加速度可能與它受到的力成正比，與它的質量成反比。“實踐是檢驗真理的唯一方法，通過什么方式去檢驗猜想呢？”進入下一個環節。
2．確立實驗研究思想：引導學生思考多變量問題的研究手段，如何將復雜問題變為簡單，讓學生體會到控制一個量不變，改變其中一個量，研究另一個量的變化。這是研究多變量問題的一種基本思想。在學生充分體會這種基本思想的情況下，鼓勵學生提出實驗研究思想：
（1）固定物體質量不變，改變外力，測量物體加速度，探究加速度和外力的關系；
（2）固定外力不變，改變物體質量，測量物體加速度，探究加速度和質量的關系。
活動3【活動】制定計劃，設計方案
實驗的方案、器材甚至步驟和結論在舊教材中基本上是直接給出的，而新教材的編寫改變過去過分強調學科自身的邏輯體系和概念、規律的嚴密性等，本實驗只給出了實驗的基本思路，而沒有給出確定的實驗方案，實驗方案和器材的選用要學生自己設計。
作為提示，書中提醒學生注意兩方面的問題，還給出了一個“參考案例”，這個案例是采用常用器材設計的實驗，具有普遍意義和具體指導作用。從對未知規律探尋的角度，注重啟發和探究，更適合高中學生自主探究。教師給出實驗的器材，引導學生利用給出的實驗器材設計實驗方案，有針對性的解決幾個問題。
思考問題：
1．研究對象是哪個物體、
2．怎樣提供和測量物體所受的恒力？
3．怎樣測量（或比較）物體的加速度
4．如何操作實驗，并記錄那些實驗數據？
5．如何進行實驗數據處理并得出結論？
師生共同論證實驗方案，之后有學生組裝實驗器材，準備實驗。
活動4【活動】進行實驗，收集數據
采用師生共同演示實驗的方法，一名學生協助老師操作，另外一名記錄數據。
小結：我們能通過這一次實驗得出這是一個規律嘛，當然不能，怎么辦呢，多次實驗我們都得出這樣的關系，他就可以是一種規律嗎？（反問）任何規律的取得都不是一帆風順的，只有根據這一結論推導出的很多新結果都與事實一致時，這個結論才能成為規律。當然我們的這結論早已被人們證明是一種規律，今天我們只是體驗一下科學探究的過程。
活動5【講授】誤差分析
關于摩擦力（還要受到摩擦的影響，使得小車的受力不僅僅是繩子的拉力）
關于繩子的拉力：其實繩子的拉力要小于物體的重力，同學們記下這個問題，將來學習牛頓第二定律后你要告訴老師為為什么樣，怎樣可以減小誤差。
活動6【練習】拓展延伸
我們知道任何實驗都是有誤差的，誤差不能被克服，但是可以盡量減小，課后請同學們分析討論如何改進我們實驗來有效減小實驗誤差。同時，我們探究加速度與力、質量的關系的方法并不是唯一的，我們可以用打點計時器、傳感器、氣墊導軌等，剛才同學就提到了打點計時器。下面我們就用打點計時器來探究三者關系，同學們思考還需要哪些器材，如何組裝器材。學生設計裝置。
活動7【講授】教師小結
探究的腳步不止于此，如果等得到他們的定量關系，那將對我們的生產和生活有更好的指導作用。激發學生進一步探究學習。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
