高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.2 实验 探究加速度与力、质量的关系教案1 新人教版必修1

第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系 【课程背景及设计思想】 1.    本节实验是大纲中规定的学生实验，探究加速度与力、质量的关系后推出的牛顿第二定律是动力学的核心规律，本节实验课是高中物理课

第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系 【课程背景及设计思想】 1. 本节实验是大纲中规定的学生实验，探究加速度与力、质量的关系后推出的牛顿 第二定律是动力学的核心规律，本节实验课是高中物理课程体系中至关重要的一课。 2. 本节实验以往均采用打点计时器和纸带配合来测量加速度和判断摩擦力是否已被 平衡，耗时费力且基本上做不出达到要求的实验数据；在数据处理时，要求学生描点然后进 行线性拟合，耗费大量时间且效果不佳。由于以上困难，每年学生都基本上不能完成该实验， 有些学校甚至不再在实验室中进行学生分组实验。 3. 往年本节实验课都是安排两节课时，一节理论准备，一节分组操作，实际实施过 程中发现课时往往还不够。 4. 针对以往实验课中的困难，结合本次实验室改造时物理实验室购进的传感器和电 脑设备，我采用了用光电门来测量加速度和 判断摩擦力的平衡，采用朗威通用软件来进行数据处理中的描点和线性拟合。实际实验 中发现该方案测量精确度高，实验过程简单，学生容易操作，对学生深入理解牛顿第二定律 的内在关系和应用现代技术进行实验和数据处理的能力提高大有裨益；该方案一举克服了本 节实验课多年的顽疾，原本两节课都很难完成的教学任务一节课就可以轻松的达到目的，极 大提高了课堂效率；数字化实验室的师生电脑交互系统也极大程度的增强了课堂中的师生互 动，改变了以往实验课中老师先讲一通、然后学生再做一气、老师讲授和学生操作脱节的现 象，可以很好的实现边实验边教学的模式。 【教学目标】 一、知识目标： 理解物体加速度大小与力和质量的关系 二、能力目标： 1.训练用控制变量法进行实验 2.掌握用图像处理实验数据的方法 3.掌握平衡摩擦阻力及减小系统误差、偶然误差及误差分析的方法 三、德育目标 1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度；体会探究过程的科 学严谨和合理性 2．通过实验方案的自行设计激发学生的求知欲和创新精神． 3．培养与人合作的团队精神． 【教学重点】 1．控制变量法的应用． 2．实验数据的分析与处理． 【教学难点】 1．如何设计实验方案并使实验方案合理可行． 2．实验误差的分析和控制 【教学用具】 多媒体课件、小车一端带滑轮长木板、质量标准的小车（规格：100g）、遮光片（规格： 0.02m）、带小钩的细线条、质量标准的小桶（规格：5g）、钩码(规格：50 g)、砝码(规格： 5g＼10 g)、光电门传感器每组两套，数字化实验室电脑设备全套。 【课时安排】 1