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視頻標簽：加速度與力,質(zhì)量的關系
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版必修一物理第四章第二節(jié)探究加速度與力質(zhì)量的關系-天津
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(jié)探究加速度與力質(zhì)量的關系-天津
教學目標
知識與技能
1、學會用控制變量法探究加速度與力和質(zhì)量之間的關系
2、應用圖像法分析處理實驗數(shù)據(jù)
3、從實驗中得出加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比
過程與方法
1、體驗科學研究的基本步驟：猜想—設計思路----設計方案—處理數(shù)據(jù)—驗證
2、知道一種常用的研究方法——控制變量法
3在學生實驗的基礎上得出a∝F、a∝1／m的實驗結(jié)論，并使學生對牛頓第二定律有初步的理解。
情感態(tài)度與價值觀
1．通過實驗培養(yǎng)學生獨立思考能力，激發(fā)學生的探索與創(chuàng)新意識。
2、培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。
3、培養(yǎng)學生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。
2學情分析
1 學生具備的學科知識分析
本節(jié)課的教學對象是高中一年級的學生，學生已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度、慣性等概念，完成了牛頓第一定律的學習。學生初步掌握物體的運動規(guī)律，初步了解物體間的相互作用，能分析物體的受力情況，知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因、質(zhì)量是慣性大小的量度，意識到運動和力存在著某種重要的關系。
1. 2 學生具備的學科能力分析
高一學生已具有一定觀察實驗、分析解決問題的邏輯思維能力，能運用運動學實驗探究運動性質(zhì)，熟悉實驗研究的控制變量法和比較法，能熟練的使用計算機及一些相關的軟件。學生已經(jīng)具備一定的數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析的能力，熟悉列表法和圖像法處理實驗數(shù)據(jù)。
1. 學生對于探究實驗的體驗分析
3 學生已經(jīng)會用打點計時器測加速度；會用天平測質(zhì)量；已接觸過光電門和氣墊導軌。而且學生對未知新事物有較強的探究欲望，因此，在教學過程中，通過創(chuàng)設物理情境，以觀察生活現(xiàn)象和實驗探究為基礎，逐步引導學生深刻理解加速度和力、質(zhì)量的關系，實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)是可行的。
3重點難點
| 教學重點 |
1、用控制變量法探究加速度與力和質(zhì)量之間的關系 2、如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行． |
| 教學難點 |
1、處理實驗數(shù)據(jù)并畫出相關的圖像 2、對探究性實驗的把握。 |
| 教學重點 |
1、用控制變量法探究加速度與力和質(zhì)量之間的關系 2、如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行． |
| 教學難點 |
1、處理實驗數(shù)據(jù)并畫出相關的圖像 2、對探究性實驗的把握。 |
| 教 學 過 程 | ||||
| 教學環(huán)節(jié) | 教學內(nèi)容 | 教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
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復習引入 |
回顧牛頓第一定律的內(nèi)容以及“加速度”、“質(zhì)量”、“力”三個概念的物理意義 |
上節(jié)課我們一起學習了牛頓第一定律，現(xiàn)在我們先回顧一下牛頓第一定律的內(nèi)容（提問學生） 教師歸納分析：a 、F 、m 提出質(zhì)疑：三者是不是有某種關系呢？ 結(jié)合生活實例得到：物體的質(zhì)量一定時，受力越大，它獲得的加速度越大；物體受力一定時，它的質(zhì)量越小，加速度越大。 |
回顧牛頓第一定律。 學生思考：三者的物理意義有聯(lián)系，可能會有某種關系。 |
引導學生自己發(fā)現(xiàn)幾個物理量的聯(lián)系，進而提出猜想，激發(fā)學生的學習興趣。 |
| 確定方法 | 根據(jù)三個物理量的特點以及學生掌握的方法，確定本課內(nèi)容使用的方法和實驗的探究思路 |
從復習鞏固以及結(jié)合生活實例，說明加速度與物體質(zhì)量和受力都有關系，要想探究三個物理量之間的關系，用什么方法 實驗的探究思路應該分為幾方面呢？ 教師歸納總結(jié) 實驗的探究思路確定為兩個方面： 一是保證質(zhì)量不變，探究加速度與外力的關系； 二是保證外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關系。 |
根據(jù)已知條件，學生簡單討論：探究這三個物理量之間的關系需要那幾個方面 |
通過討論，培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作意識和團隊精神，引發(fā)學生積極思考。 |
| 提出方案 |
我們根據(jù)實驗要測得的物理量選擇可行的實驗方案 |
提出問題讓學生討論思考： 1我們需要測量哪些物理量？ 2測量這些物理量又需要使用哪些物理儀器 引導學生提出如下方案： 方案一：  M：天平 F：鉤碼的重力代替小車受到的恒力 a: 打點計時器、紙帶、Δx=aT2 方案一的困難： 求加速度：求解加速度復雜 方案二·： M：天平 F：鉤碼的重力代替小車受到的恒力 a: 傳感器在電腦上直接繪制v-t圖像，擬合曲線得到斜率 |
學生分組討論，小組代表闡述本組結(jié)論。 |
由感性認識上升到理性思考，根據(jù)已經(jīng)學過的知識來確定實驗原理，可以使學生體會如何將所學的知識指導實踐，加深對知識的理解。 通過巧妙的方案設計能夠讓實驗結(jié)果更準確，也激發(fā)學生優(yōu)化實驗方案的興趣。 |
| 實驗驗證 |
使用方案二采集數(shù)據(jù)，實驗驗證。 通過得到的數(shù)據(jù)填入表格擬合曲線，找到物理量之間的關系。 應用總結(jié)出的規(guī)律分析問題。 |
應用實驗方案二，在學生的輔助下完成實驗探究，記錄實驗數(shù)據(jù) （1）保持小車質(zhì)量不變，改變拉力，測出不同拉力F作用下小車的加速度a。 為了更直觀地分析判斷加速度a與物體受力F間的數(shù)量關系，你認為采用什么分析方法較好？（圖象法，作a-F圖象） 作出a——F圖象 結(jié)論一：m不變，a與F成正比 （2）保持拉力不變，改變小車質(zhì)量，測出不同質(zhì)量時小車的加速度a。 作出a——m圖象，猜想物體的加速度a與其質(zhì)量m之間的關系（在相同力的作用下，質(zhì)量m越大，加速度a越小，可能是“a與m成反比”，但也可能是“a與m2成反比”，甚至更復雜的關系） 對a與m關系的探究，有一個技巧，找的是a與1／m的關系，這樣做的優(yōu)勢是什么？（如果畫a-m圖象，得出曲線，由于實驗誤差，擬合曲線時，我們不能保證圖象一定是雙曲線，故畫成a-1／m圖象更能直觀地判斷a與m成反比） 轉(zhuǎn)作出a——1/m 結(jié)論二：F不變，a與m成反比 |
研究實驗操作步驟，討論注意事項，提出數(shù)據(jù)處理方法，輔助老師完善方案設計，完成實驗探究，仔細觀察實驗過程。 |
學生設計實驗步驟，并互相交流，培養(yǎng)他們的實驗能力，為以后進行實驗探究打下基礎。尊重事實，實事求是的科學精神和科學態(tài)度。 讓學生熟悉處理數(shù)據(jù)的幾種基本方法：列表法和圖像法，并學會如何通過圖像分析物理量之間的關系 |
| 驗證結(jié)論 | 驗證剛開始的猜想 |
結(jié)論：加速度和力成正比和質(zhì)量成反比 驗證了剛開始的猜想，三個物理量之間的定量關系 |
通過數(shù)據(jù)處理得到結(jié)論驗證猜想 | 學會分析數(shù)據(jù)以及利用數(shù)據(jù)找到物理量之間的關系 |
| 課下思考 | 引導學生提出不同的實驗方法，提高課下閱讀的能力 |
1、不直接測小車加速度能否找到幾個物理量之間的關系？ 2、實驗在操作時應注意砝碼質(zhì)量要遠小于小車質(zhì)量，為什么要這樣做？ |
培養(yǎng)學生的實驗思想，改進實驗方案減小誤差。 | |
| 課堂小結(jié) |
探究思想：質(zhì)疑-猜想-設計方案-驗證-結(jié)論 探究方法：控制變量法 探究過程：1、利用打點計時器 2、利用數(shù)據(jù)采集器 探究結(jié)論：加速度和力成正比和質(zhì)量成反比 教學反思： 1、學生對于探究課的模式比較生疏，還是習慣傳統(tǒng)的講授式的課堂。 2、學生本身對物理實驗有較高的興趣，但是動手能力差。 3、學生對于研究的基本步驟不清楚 4、部分同學圖象法處理數(shù)據(jù)能力不夠。但對于借助計算機輔助繪制圖像及處理數(shù)據(jù)，學生會感到比較新奇，但仍能夠很快掌握并學會使用 “體驗”是每個學生成長過程所必需的，學生只有在參與中深刻體驗成功，體驗挫折，體驗合作，體驗質(zhì)疑，體驗挑戰(zhàn)，才能健康成長。科學探究教學模式正是為每個學生提供了平等“參與”的機會，通過“體驗”促進學生的健康成長，以便更好地適應現(xiàn)代社會對人才發(fā)展的需要。學生發(fā)展的同時也促進了教師和整個教學的發(fā)展，在學生的探究過程中，學生提出了很多具有建設性的問題。“探究式教學”提高了學生的動手能力、自己總結(jié)觀察現(xiàn)象的能力、探索能力。更重要的是通過實驗探究激發(fā)了學生的求知欲和創(chuàng)新精神。對于學生的現(xiàn)狀我們更應該加強實驗課探究課的學習，讓學生能夠清楚探究的基本步驟，在老師的引導下逐步培養(yǎng)實驗思維，另外探究課激發(fā)學生學習物理的興趣，讓學生在“激趣，質(zhì)疑，探究，反饋”的模式下學習物理，體會這門實驗的科學。 |
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視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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