【教学建议】实验探究加速度与力质量的关系教学建议.docx

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1、2实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验思路教科书直接给出了从加速度与力的关系和加速度与质量的关系进行探究，同时给出了实 验装置引导学生进行具体的设计。在具体教学过程中，可以对学生提出更开放的问题，比如：如何设计自己的实验来探究 加速度与力、质量之间的关系？教师可以鼓励学生设计更多的方案，有条件的学校可以创造 机会让学生展示、交流，这样有利于激发学生的主观性和创造性。下面的教学片段展现了如何引导学生设计实验方案，如何在课堂教学中激发学生的探究 欲望，同时也提供了一种不同于教科书的案例选择。如果学生能在没有提示的情况下根据实验思路设计实验方案、选用实验装置，这对学生 的锻炼和能力的提高会非常有

2、效。但即便学生先知道了使用什么实验器材，教师也应该通过 设计适当的问题，引导学生思考实验方案和选用实验装置。二、物理量的测量本实验中有三个需要测量的物理量：、F、mo质量可以用天平测量，与尸如何测量 呢？教师可以把这个较为开放的问题留给学生思考，学生提出不同的实验方案可能会引发出 不同的实验装置，但引发学生思考并设计还是很重要的。可以组织学生讨论以下两个问题:怎样测量或者比较物体的加速度？教科书提供了三种不同的方式：一是若小车做初速度为0的匀加速直线运动，测量位移 X和时间3由计算加速度。二是用打点计时器打出纸带，通过纸带上的计数点求出加 速度。三是不直接测量，的数值，而是测量不同情况下加速度

3、的比值，并且转化成测量位移 的比值。在讨论过程中，学生可能会发现测量物体的加速度有多种不同的方法，可能会提出 一些并不容易实现的方案，这些都应该肯定。怎样提供并测量施加给小车的恒力？教科书提供的方法，是利用细线给小车的拉力近似等于槽码的重力，而这种近似要求小 车的质量远远大于槽码的质量。为了消除这种系统误差，可以想办法准确测量细线中的实际 拉力，比如将力传感器固定在小车上，准确记录细线给小车（含力传感器）的拉力。以下教学片段采用了传感器来准确测量拉力以消除系统误差，同时可以解决平衡摩擦力 的问题。三、进行实验用打点计时器进行学生分组实验是较为可行的方案。在实验中，教师应该鼓励学生相互 合作、积

4、极分享，同时教师应有相应的指导，这些指导中应该包含以下要点：平衡摩擦力：用将木板倾斜一定程度进行阻力补偿的方法。开始时不要在小车一端悬 挂重物，将打点计时器上的纸带与小车相连，用手给小车一个初速度，让小车在木板上运动。 如果在纸带上打出点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平 衡。不重复平衡摩擦力：平衡摩擦力后，不管以后是改变槽码的质量，还是改变小车的质 量，都不需要重新平衡摩擦力。实验条件：只有当小车的质量远大于槽码的质量时，槽码的重力才可视为小车受到的 拉力。改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源, 后释放小车，且应在小车到达滑轮前

5、按住小车。设计记录表格，正确记录实验数据。作图时两坐标轴的标度比例要适当，这样作图时 坐标点间距不至于过密，误差会小些。如果选择采用教科书参考案例2进行实验，以下教学片段可供参考。在数据分析中，教科书详细引导学生思考如何使用图像来获取物理量之间的关系。当两 个物理量可能为反比例关系时，需要对一个量取倒数作为新的变量，来寻找所画出的图线是 否是直线，从而判断两者是否是正比例或者一次函数的关系。但这一点对学生来说，思维上 仍然跨度较大，尤其是想要理解而且形成习惯、灵活运用，更有一定的难度。教师可以通过 更多的例子来让学生体会，利用改变纵坐标和横坐标，可以将较为复杂的函数关系用较为简 单的图像表示出

6、来。为可能的后续实验什匕如单摆测重力加速度）作一些铺垫。在数据分析中，对基础较好的学生有必要进行误差分析。教师可以对以下两点进行引导 和分析：一是平衡摩擦力不当造成的误差。由于实验原理中要求水平面为光滑水平面，因此在实 验中应该平衡摩擦力，如果没有平衡摩擦力或者平衡不当就会带来系统误差。如果学生所画 图线中出现了不过原点的情况，那么就可能是平衡摩擦力不当导致的。二是小车的质量要远远大于槽码的质量。本实验用槽码所受的重力代替细线对小车的拉 力，而实际小车所受的拉力方要小于槽码所受的重力如g。因此，满足槽码的质量如远小 于小车的质量 他的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差。此误差可因my 22而减小，但不可能为0。证明如下：以小车、槽码整体为研究对象得加氏=（他+如）。，以小车为研究对象得F=m2a；求得F-叫g =-mgmgQ丐+町 叫当然，这些误差的分析和处理可以在学习完牛顿第二定律后进行推导。