教科2003课标版《2.探究加速度与力、质量的关系》集体备课教案设计

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4. 体会“控制变量法”对研究问题的意义

学习重点和难点

重点：探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像得到结论

难点：理解和体会科学探究的过程。

§4.2.《探究加速度与力、质量的关系》探究学案

合作探究

任务一：知识准备

1.探究加速度与力、质量的关系

（1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体____________的大小，与物体的____________有关，还与物体____________有关.

（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就____________；物体的受力一定时，质量越小，加速度就____________.

任务二：设计与进行实验

1.实验原理

（1）控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．讨论a与F的关系时，控制小车的 不变，改变小车所受的拉力F；讨论a与m的关系时，控制小车所受的拉力 不变，改变小车的质量m。

（2）要测量的物理量

小车与其上砝码的总质量M一—用天平测出．

小车受的拉力F——当钩码质量m和小车质量M满足 时，有F≈mg．

小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带，利用逐差法算出．

（3）平衡摩擦力的目的和方法

①目的：实验中小车要受到摩擦阻力的作用，增加了实验的难度．垫高水平木板不带滑轮的一端，使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，这样小车所受拉力即为合力，提高了实验成功率．

②方法：不挂钩码，使小车拖着纸带，纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距相等，则说明小车做匀速直线运动，即平衡了摩擦力．

2.实验器材

打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、钩码、细绳、天平(带有一套砝码)、刻度尺．

3.实验步骤

（1）用天平测出小车的质量M，把数值记录下来。

（2）按图把实验器材装好，不挂钩码。