实验:探究加速度与力和质量的关系
(必修1)第四章第2节
实验:探究加速度与力和质量的关系(第一课时)
山东省菏泽市成武县一中 杨晓东
(一)引入新课
同学们先来看大屏幕,生活中我们见过这样的情景:(先放课件,再解说一下)超载车,遇到险情时,在同样的刹车力作用下难以停下来已酿成车祸;赛车安装了强大的发动机比质量相仿的小汽车启动快的多.根据这些情景,同学们能否年出物体运动状态变化的快慢,也就是加速度的大小与什么物理量有关?谁来谈一下自己的看法?学生:物体的加速度与物体受力和物体质量有关.受力一定时,质量越大加速度越小;质量一定时,受力越大,加速度越大.(学生若不说定性关系,可提示根据情景事实,告诉我们什么呢?)刚才这位同学回答的很好,不仅指出了加速度的相关因素,而且说明了加速度与力、质量的定性关系,然而物理学并不满足于这样定性的描述,我们还想知道,物体的加速度与它的受力、它的质量有什么定量关系?谁来发表自己的观点?
(二)--
1.猜想假设
(生):a∝f、a∝1/m
(师):你是根据什么这样猜想的呢?
(生):同前面的定性分析,物体受力越大,加速度越大;物体质量越大,加速度越小。
(师):受力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小,也不一定a∝f、a∝1/m,你还能想象出其他的什么形式? a∝f2、a∝1/m2或其它情况。很好,同学们能放开思维进行大胆的猜想,颇有物理学大师的风范,了不起,可是同学们,你将通过什么方式去检验你的猜想呢?
2.研究方法
(生):通过实验检验猜想
(师):可这里有三个物理量a、f、m,如何研究三个变量之间关系比较好呢?
(生):先保持m一定,研究a、f的关系
再保持f一定,研究a、m的关系
(师):很好,这就是实验的两个基本思路,我们把这种方法称为(控制变量法),大家看这是控制变量法的定义。其实初中我们也用过这种方法,同学们能否回忆一下什么地方用过这种方法。
(生):研究物质的密度与质量和体积的关系,以及通过导体的电流与电压和电阻的关系。
(师):很好,今天这堂课我们只研究第一种思路,保持m一定进,探究a与f的关系,而且只检验a∝f;这种最简单的形式是否正确好吧!有兴趣的同学可以在课下依据实验数据去检验其它的形式!显见测量a与f就成为本实验的关键了!
3.方案探究
(师):猜想假设与实验的基本思路都有了,我们应该去寻求具体的方案来检验我们的猜想。现在请同学们打开讲义,看一下自主探究指南卡上面的几个问题,然后带着这几个问题去阅读教材77页“制定实验方案时的两个问题”直到78页上边的“参考案例”,了解一下书中告诉了我们什么样的实验方案,读完书后同学们可以试用一下桌上的实验仪器,自行设计实验步骤和数据记录表格,组内同学相互交流完成后,由各组组长汇集一下本组的方案及观点,并给大家介绍一下。哪个小组有了主意,及时举手向老师示意一下,好现在开始!
(中间隔上3-5分钟)
(师):同学们完成的怎么样拉?哪个小组先来把你们小组交流的内容让大家分享一下,第一小组先来把你们小组交流的内容让大家分享下,首先请你回忆一下与加速度相关的公式?