牛顿第二定律

1、教学准备新课标要求一、知识与技能1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；2、理解公式中各物理量的意义及相互关系。3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。二、过程与方法1、以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。2、培养学生的概括能力和分析推理能力。三、情感、态度与价值观1、渗透物理学研究方法的教育。2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。教学重点牛顿第二定律教学难点牛顿第二定律的意义教学方法 1、复习回顾，创设情景，归纳总结；2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律

2、的意义。引入新课引入一 教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？ 学生活动：学生观看，讨论其可能性。点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力教师活动：提出问题让学生复习回顾：l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？学生活动：学生回顾思考讨论。教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律点评；通过多媒体

3、演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。 引入二： 教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？学生活动：学生观看，讨论其可能性。点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力教师活动：提出问题让学生复习回顾：l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？学生活动：学生回顾思考讨论。教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系

4、呢？学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。 引入三：1提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？2引入新课： 通过上节课的学习，我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题 教案设计进行新课 讲解一： 教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？2、它的比例式如何表示？3、各符号表示

5、什么意思？4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。点评：培养学生发现一般规律的能力教师活动：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度B、力恒定不变，加速度也恒定不变。C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。D、力停止作用，加速度也随即消失。E、物体在外

6、力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。 例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100kmh的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中

7、汽车受到的阻力不变。例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。三、课堂总结、点评教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。 牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动

8、构成一个整体，其中的纽带就是加速度。学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学生的概括和总结能力。四、布置作业完成“问题与练习”中的习题。讲解二：牛顿第二运动定律（1）综合上节课实验中得到的两个关系，得到下述结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。（2）公式表示：a或者Fma即：F=kmaa：如果每个物理量都采用国际单位，k1；b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。（3）推广：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为：物体的加速度跟

9、所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即F合ma。（4）介绍F合和a的瞬时对应关系a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。b：力恒定不变，加速度也恒定不变。c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。d：力停止作用，加速度也随即消失。4：例题分析（课本例题）（1）学生阅读例题内容（2）分析：要求物体的加速度质量m已知必须先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。（3）用投影片展示解题过程：如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为：F2的两个分力为：F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵

10、消，F1x和F2x的方向相同，所以：已知合力F合和质量m，据F合ma，即可求得：讲解三：教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？2、它的比例式如何表示？3、各符号表示什么意思？4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。点评：培养学生发现一般规律的能力教师活动：讨论a和

11、F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度B、力恒定不变，加速度也恒定不变。C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。D、力停止作用，加速度也随即消失。E、物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。教师活动：出示例题引导学生一起分析、

12、解决。例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100kmh的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。（三）课堂总结、点评教师活动：教师引导

13、学生总结所研究的内容。牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学生的概括和总结能力。（四）实例探究对牛顿第二定律的理解 1、下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是：A、由Fma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由mFa可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C由aFm可知，物体的加速度

14、与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由mFa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。2、在牛顿第二定律公式Fkma中，有关比例常数k的说法正确的是：A、在任何情况下都等于1B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的D、在国际单位制中，k的数值一定等于1力和运动的关系3、关于运动和力，正确的说法是A、物体速度为零时，合外力一定为零B、物体作曲线运动，合外力一定是变力C、物体作直线运动，合外力一定是恒力D、物体作匀速运动，合外力一定为零4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比则雨滴的运动情况是A、先加速后减速，

15、最后静止B、先加速后匀速C、先加速后减速直至匀速D、加速度逐渐减小到零对牛顿第二定律的应用5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）课余作业 1、课后完成课本中的习题。2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？3、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。4、如何用动力学方法测物体的质量。教学体会 思维方法是解决问题

16、的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。附录1牛顿第二定律教材分析高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准做出自己的分析和判断，结合新标准要求，认识到，要达到该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学

17、的重要内容和任务。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。定义力的单位“牛顿”使得kl，得到牛顿第二定律的简单形式Fma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就

18、会将活的规律变为死的公式。附录2学生分析牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可以通过定律的辨析和有针对性的练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。一课一测一、选择题（每小题有一个或多个选项符合题意）1关于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是 （ ）A物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度大小无关 B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方

19、向总是相同的D.一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零，其速度也一定立即变为零2静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度 B.物体立即获得加速度，但速度仍为零C.物体立即获得速度，但加速度仍为零D.物体的速度和加速度都仍为零3某静止物体受一对平衡力作用处于静止状态，现将其中一个力的方向不变,大小逐渐减小到零后，又逐渐恢复到原来的大小，而另一个力一直保持不变,在此过程中，该物体的速度变化情况是（ ）A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大4上题中，物体加速度变化情况是：( )A逐渐增大 B逐渐

20、减小 C先增大后减小 D先减小后增大5下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是( )A由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得6在牛顿第二定律的数学表达式Fkma中，有关比例系数k的说法正确的是 ( )在任何情况下k都等于1因为k1，所以k可有可无k的数值由质量、加速度和力的大小决定k的数值由质量、加速度和力的单位决定7由牛顿

21、第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动的原因是 ( )A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到C推力小于摩擦力，加速度是负值 D推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以仍保持静止8用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3 m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1 m/s2，若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度大小为( ) A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s29质量为的物体放在粗糙的水平面上，水平拉力F作用于物体上，物体产生的加速度为a；若作用在物体上的水平拉力