“实验探究加速度与力质量的关系”教学设计.docVIP

“实验：探究加速度与力、质量的关系”教学设计 　　　　　　　 浙江省温州中学 罗纯一 2006年，教育部批准浙江省为普通高中课程改革实验省。温州中学作为浙江省新课程改革的样本学校，从秋季开始进入新课程的学习。笔者有幸参加了新课程的物理教学，在教学的探索与反思中不断加深对新课标的理解。下面，根据市级公开课“实验：探究加速度与力、质量的关系”一节的教学，写出教学设计，与各位同仁交流，以期抛砖引玉。 教材分析 本节的地位及特点： 本节把以前教材中的验证性实验改为探究性实验，是为了让学生深刻体会物理探究过程中所用的科学方法。由于这节内容涉及实验变量的控制、实验方案的设计、实验的操作、实验数据的处理等诸多因素使本节成为整章的难点。本节课倡导的自主、合作、探究的学习方式贯穿于整个高中新课程的始终。 教学目标： 知识与技能： 认识影响加速度的因素——力和质量 通过实验探究加速度与力和质量的半定量关系，进一步培养学生的操作能力 认识数据处理时变换坐标轴的技巧 了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法 会对实验误差进行初步分析 过程与方法： 经历半定量的探究加速度和力、物体质量的关系的过程，知道用控制变量法进行实验 通过实验，使学生掌握一些信息的收集和处理方法 情感态度与价值观： 通过实验探究，培养实事求是，尊重客观规律的科学态度 通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神 培养与人合作的团队精神 重点和难点： 重点： 实验方案的设计及使实验方案合理可行 实验数据的分析与处理 难点： 利用现有器材进行的实验操作的过程 实验误差分析 实验器材： 实验小车（2辆，各200g），砝码、钩码各一盒，文件夹一只，粗线绳，刻度尺，小盘一只（6g），以上器材计27套 三、教学设计思路和教学流程： 教学设计思路： 本节教材的立意是探究性实验，但真正开放式探究带来的内容与思维量均较大，在一节课内根本完成不了教学任务。为此，需要将本节的教学内容进行优化设计： 首先让学生利用日常经验猜测a与F、M的关系，接着鼓励并引导学生设计各种实验方案探究a与F、M的关系，重点设计课本所给案例的实验方法。具体的操作过程分两组进行：一组探究M一定时a与F的关系，另一组探究F一定时a与M的关系。然后根据实验数据比较与，与的关系，并引导学生分析实验误差的原因。最后利用预先测定的精确实验数据，应用图象法找出a与F、a与M的关系。 2.教学流程图： 四．教学设计： 1.引入新课： 师：通过上节物理课“牛顿第一定律”的学习，我们已经知道力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态由——速度描述。因此，力是改变速度的原因，也即——产生加速度的原因。看来，力与加速度必定存在某种联系。请同学们猜测：物体的加速度可能与什么因素有关？可能有怎样的具体关系？ 生：F越大，a越大，a可能正比于F；M越大，a越小，a可能与M成反比。 师：也许a∝F2,F3…… a∝,…… 师：要找出a与F、M的具体关系，必须通过实验探究。但a与F、M有三个物理量，关系较复杂，怎么探究？ 生：控制变量法。 师：很好！怎么想到的？ 生：初中欧姆定律的研究，植物的向性研究等。 2.实验探究： 师：那怎么样控制呢？请同学们四个人一组，讨论设计出具有可操作性的实验方案。找出a与F、M的具体关系。其中一个实验方案要用现有的器材进行，并说明其实验原理。 （讨论5分钟后） 生：先控制M不变，研究a与F的关系。 师：如何测a与F？ 生：a可以用比较法，即对初速度为0的匀加速运动，在相同的时间内，有。、由钩码来提供。只要比较与是否相等即可知a是否与F成正比。 师：如何控制两小车具有相同的运动时间？ 生：使用夹子。同理，保证拉力F不变，改变车上砝码数以改变小车质量。测定与小车质量比来探究a与M的关系。 师：为了提高效率，请同学们利用下面实验报告已经设计好的表格进行分组实验。其中一、二大组研究M一定时a与F的关系，三、四大组研究F一定时a与M的关系。 （约12分钟后，教师将两实验组得到的数据用实物投影展示） 师：同学们，利用数据可以得出什么结论？ 生：a与F的关系不明显，但看得出a随F而增大。而与基本相等，可见a可能∝。 师：大量精确的实验表明，M一定时a∝F。请同学们分析本实验产生较大误差的原因？ 生1：可能引起误差的是a、M、F的测定，M的测定误差不大。对于，误差可能原因有二：（1）X的测量误差，（2）夹子不能同时控制两车运动时间t相等。 生2：那F测量误差又是什么？ 师：现实中，除了在真空中下落或抛出的物体（仅受重力）外，仅受一个力作用的物体几乎是不存在的，然而，作用在物体上一个单独力的作用效果与跟它大小、方向都相同