实验《验证牛顿运动定律》教学设计

实验《验证牛顿运动定律》教学设计【实验目的】1.学会用控制变量法研究物理规律2.探究加速度与力、质量的关系【实验原理】--------学生获取并介绍控制变量法：所研究问题中，有两个以上的参量发生牵连变化时，可以控制其中某个或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法。此方法是物理学研究问题的常用方法之一。【实验器材】打点计时器，纸带，小车，一端附有定滑轮的长木板，一盒钩码，一盒砝码，细绳，低压交流电源，天平，刻度尺【实验设计】--------老师给出问题要素，学生猜想和设计1.讨论a与m的关系时,F如何保持不变；讨论a与F关系时，m如何保持不变2.实验步骤：1）、实验前需要获取那些数据（车的质量）            2）、木板如何安放（考虑平衡摩擦力）            3）、打点计时器，小车，纸带和钩码的安装            4）、设置数据获取表格表（一）  实验次数 加速度a 小车受力F 1     2     3     4         说明：保持车的质量不变，改变悬挂钩码的个数表（二）  实验次数 加速度a 小车和砝码的总质量M 1     2     3     4       说明：保持钩码个数不变，改变M【数据处理】    1.如何计算各种情况下所对应的小车加速度（研究匀变速直线运动的方法：纸带上标记数点，测量距离，逐差法求a）2.建立直角坐标系，描点画出a--F图像和a--1/M图像      （反思为什么不是a--M图像？）3.分析图像讨论它们的关系，验证牛顿运动定律【误差分析】-----教师引导1.测量误差（车的质量和纸带上间隔距离）2.本实验可用钩码的重力代替小车所受的拉力（实际钩码重力大于小车的拉力），满足什么条件，误差越小。（车的M远远大于钩码的m）------学生验证，得出结论。3.平衡摩擦力不准造成的误差，如何减少误差【拓展实验】         设计验证牛顿运动定律的其他实验方案，提交并论证。