4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系

教案 A

备课资源

　　控制变量法

　　物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。控制变量法是中学物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。

　　探究声音的响度和音调、理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素。而且还需要试验。

　　控制变量法是为了研究物理量之间的关系所用。举例来说，s=vt 即位移=速度×时间。这个公式可以用控制变量法来研究，就是说，知道"速度"、"位移"、"时间"，但为了研究出"位移=速度×时间"这个公式，我们要采用控制变量法。

　　研究的方法是这样的， 我们让一辆小车匀速行驶一段时间，然后看它的位移。为了研究位移跟"速度"、"时间"是什么关系，我们先让小车以不同的速度行驶相同的时间，比较两种情况下行驶的位移。例如：先以3m/s的速度行驶5s，记下位移15m；接着以9m/s的速度行驶5s，记下位移45m，这样，我们可以看到在同样的时间里，速度翻了几倍，位移也翻了几倍，即位移和速度成正比。注意在这个例子中，我们故意让小车两次行驶的时间保持一致（都是5s），从而就可以发现"位移和速度成正比"这个关系，因为是控制住"时间"这个变量，使其不变，来研究问题，所以这种方法叫"控制变量法"。同样的，如果我们控制住"速度"这个变量，也同样可以发现"位移和时间成正比"这个关系。（做法就是，让小车以相同的速度行驶不同的时间，比较两种情况下行驶的位移）

教学目标

一、知识与技能

　　1.理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

　　2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。

　　3.培养学生动手操作能力。

二、过程与方法