高一物理最新教案-第03章第03节牛顿第二定律教案03 精

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高一物理上学期第13周教学设计(牛顿第二定律)

三．力学单位制１.，基本单位，导出单位，单位制概念２，单位制的意义阅读，听讲，思考
讲解
练习《５.３》１０５页例１，,２练习基础过关１,２,３,４，５，６
练习
辅导，纠错，评讲
第三章第 4 节(牛顿第三定律)教学设计设计人审核人：课题考点、知识点第三章第 4 节牛顿第三定律 2. 牛顿第三定律 3. 反冲 1.通过现象、活动，得出牛顿第三定律。学习目标 2.理解牛顿第三定律的内容。 3.运用牛顿第三定律解释生活、生产问题，解决相关问题。课时 1 课时
环节三：小结例题 1 环节四：例题 2 环节五：小结例题 2 环节六：应用
思考、讨论、发言阅读、审题、思考思考、讨论、发言练习巩固、小结
引导、板书引导、组织引导、板书举例、引导
重、难点
一对相互作用力关系，区别一对平衡力学习环节和内容环节一：由生活实例引入作用力和反作用力环节二：探究一对相互作用力关系环节三：认识牛顿第三定律环节四：应用环节五：小结学生活动建议观察、思考、讨论猜想、验证、实验、小结思考、汇报、认真倾听、理解练习思考讨论、思考、汇报第三章第 5 节牛顿运动定律的应用设计人：审核人：教师活动建议举例、演示、引导指导、提醒、引导引导举例示例组织调整记录
课题
4. 第三章第 5 节牛顿运动定律的应用考点、知识点（受力分析、正交分解）两类动力学问题
课时
1 课时
学习目标重、难点
3. 进一步加深理解、运用牛顿第二定律 4. 巩固和熟练运用整体法和隔离法等受力分析方法，并结合运动状态、受力情况分析、解决各类问题。运用牛顿运动定律分析、解决各类问题学习环节和内容环节一：回顾牛顿运动定律环节二：例题 1 学生活动建议倾听、思考、记录阅读、审题、思考思路教师活动建议引导、讲授引导、板书调整记录

高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计

1.对牛顿第二定律的理解不够深入，难以将其应用于实际问题。
2.在分析多个力作用下的物体运动状态时，容易混淆力的合成与分解。
3.部分学生对实验操作不够熟练，影响实验结果的准确性。
针对这些情况，教师应采取以下策略：
1.注重启发式教学，引导学生从实际例子中发现牛顿第二定律的规律。
2.设计丰富的教学活动，如实验、讨论等，帮助学生深入理解牛顿第二定律。
-对于共性问题，组织全班交流，共同探讨解决方案。
（四）课堂练习
在课堂练习环节，我将设计不同难度的习题，帮助学生巩固所学知识。
1.基础练习：
-设计与牛顿第二定律相关的基础习题，让学生独立完成。
-鼓励学生互相讨论，共同解决疑难问题。
2.提高练习：
-设计有一定难度的习题，让学生在掌握基础的前提下，提高解决问题的能力。
1.养成科学探究的精神。
-培养学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣。
-鼓励学生勇于提出问题，积极探讨，形成科学探究的习惯。
2.树立正确的价值观。
-认识到牛顿第二定律在科技发展中的重要性，增强社会责任感。
-通过学习牛顿第二定律，认识到自然规律的可预测性和可利用性，培养尊重自然、珍惜资源的意识。
3.培养团队协作能力。
1.学生需独立完成作业，保持解答过程的整洁、条理清晰。
2.对于实践应用题和探究性学习题，鼓励学生发挥创新思维，进行深入分析。
3.教师将对作业进行批改和反馈，关注学生的解答过程和思维方式，及时给予指导和建议。
4.学生应认真对待作业，及时改正错误，巩固所学知识。
（三）学生小组讨论
在学生小组讨论环节，我将组织学生进行合作学习，共同探讨牛顿第二定律相关问题。
1.分组讨论：
-将学生分为小组，让他们针对牛顿第二定律的应用、力的合成与分解等话题展开讨论。

第03章第03节牛顿第二定律教案07 人教版

第03章第03节牛顿第二定律教案07 人教版一、教学内容力产生瞬时效果，一是形变，一是产生运动状态的改变，即产生加速度。

必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果，并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。

本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。

由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系，在牛顿三定律中，牛顿第二定律为核心内容。

教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用，承上，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，启下，通过实例定性地了解了牛顿第二定律。

本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。

教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律，即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系，然后再保持另外一个量不变，研究另两个量间的变化关系。

然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系，这是一种非常重要的研究方法，在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。

是培养学生能力的好材料。

教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时，为简化研究，首先只研究受单个力作用的情况，然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况，并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况，这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解，知识更加系统化，有利于学生系统地把握牛顿第二定律。

本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的重点内容，乃至整个高中物理的重点，它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律，难点是定律的物理内涵。

应当指出的是，本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。

大家知道光滑的水平面是不可能找到的，故在实际的实验中，需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验，这样的操作既增加了操作演示实验的难度，又增加了学生理解实验的难度。

为了更好地解决好这个问题，在本课时中，可以采用用计算机来模拟这个实验，如利用金数龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。

物理知识点高一物理牛顿第二定律教案【精品教案】

仍用前面的装置取相同的砝码增加一个小车的质量。同时从静止释放。
测出相同时间内两车位移（见表二）
表一（ m 一定）
小车 1
小车 2
m/g
250.0
250.0
F/N S / cm
0.196 80.00 表二（ F 一定）
0.098 40.00
小车 1
小车 2
m/ g
500.0
250.0
F /N
S / cm
f A mAa ①
fA
mA g ②
对 B： FN f B F 2 mB a ③
fB
mB g ④
FN FN ⑤
a F1 FN
mA g
②代入①得
mA
⑥
a FN
④⑤代入③得
mB g mB
F2
⑦
FN
⑥ =⑦得
mAF2 mB F1 mA mB
说明： * FN 与无关
F2
** 若
0, FN
mB F1 mA mB ，只与 mA 、 mB 质量有关。
（ 5）归纳总结：
0.196 39.8
0.196 80.00
a1 S1 2 ① 由表一得： a2 S2 1
F1 2 F2 1
F1 a1 ∴ F2 a2
a1 S1 1 ② 由表二得： a2 S2 2
m1 2 m2 1
a1 m2 a2 m1
用心爱心专心
a1 F1
F1 F2 1
③ 由 a2 F2 ，得 a1 a2 k
x 、 y 方向上的分力 Gx 、 Gy 。 FN
θ
mg
图 3（a）
Gx mg sin ， Gy mg cos 物体在 y 方向速度恒为 0， a y 0 。物体 x 方向有加速度 ax ，就是物体的加速度 a。

第03章第03节牛顿第二定律教案14 人教版

第03章第03节牛顿第二定律教案14 人教版教学目标1.理解加速度与力的关系，知道得出这个关系的实验。

2.理解加速度与质量的关系，知道得出这个关系的实验。

3.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。

4.理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义。

5.会用牛顿第二定律的公式进行计算。

二、教学重点对牛顿第二定律的理解，掌握及简单应用三、教学难点对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解。

教学过程物体运动状态的改变需要有力的作用，物体运动状态改变的快慢（加速度），不仅与物体所受力有关，还与物体的惯性有关，牛顿第二定律揭示了加速度与质量的关系。

加速度与力和质量的关系【演示】如图3-3-1所示的实验装置，取两个质量相同的小车放在光滑的水平板上，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个盘，盘里分别放着不等的砝码，使两个小车在拉力作用下做加速运动，拉力F 的大小可以认为等于砝码的（包括砝码盘）的重量。

小车的质量和F 的大小，可以通过增减砝码来改变，车的后端也分别系上绳。

用一只夹子夹住两根细绳，以同时控制两两小车，使它们同时运动和停止运动。

加速度和力的关系⑴ 研究前提：物体的质量保持一定。

⑵⑶ 结论：m 一定时，1221=F F，由221at s =及2121212112F F a as s a a =⇒==，即F a ∝加速度和质量的关系⑴ 研究前提：物体所受的作用力一定图3-3-1⑵ 演示过程及测出的数据（参考）⑶ 结论：F 一定时，1221=m m ，由221at s =及1221212121m m a a s s a a =⇒==，即m a 1∝牛顿第二定律牛顿第二定律的表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

牛顿第二定律的数学表达式表述： mFa ∝，ma F ∝，写成等式为F=kma 比例系数k 与式中物理量单位的选取有关，若各量单位均用国际单位制中单位，则 k=1。

⑴ 1牛顿（N ）力的规定：使质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力，叫做1N 。

高一物理最新教案-高中物理学案牛顿第二定律精品

【学习目标】
1、理解加速度与力的关系，知道得出这个关系的实验
2、理解加速度与质量的关系，知道得出这个关系的实验
3、知道国际单位制中力的单位是怎样定义的
4、理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义
5、会用牛顿第二定律的公式进行计算
【学习重点】
对牛顿第二定律的理解，掌握及简单应用
【自主学习】
1、牛顿第二定律的表述
2、牛顿第二定律的数学表达式
3、牛顿（N）力的规定：使质量为kg的物体产生m/s2的加速度的力，叫做1N 。

4、对牛顿第二定律的深层理解
（1）同体性
（2）矢量性
（3）瞬时性
（4）独立性
【例题】
下列根据公式F合=ma进行的判断中，正确的是（）
A．物体所受的合外力由物体的质量决定，物体的质量越大，所受的合外力就越大
B．物体所受的合外力由其加速度决定，物体的加速度越大，所受的合外力就越大
C．物体所受的合外力是由物体的质量和加速度共同决定的
D．物体的质量和加速度的乘积可以量度该物体所受的合外力
【巩固练习】
1、静止在光滑水平面上的物体受到一个大小逐渐变小，但方向保持不变的水平力作用，物体将做的运动是（）
A．匀加速直线运动
B．加速度逐渐变小的加速直线运动
C．加速度逐渐变小的减速直线运动
D．条件不足，无法判断
2、如图所示，一质量为m的木块在水平面上滑行，受到一与运动方向相反的水平力F 的作用，已知木块与水平面间的动摩擦因数为μ，求木块的加速度。

【反思辑录】。

高中物理牛顿第二定律教案5篇

高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料，教师若希望在教学中脱颖而出，应高度重视教案的撰写和规划，以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇，供大家参考。

高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。

牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。

【学情分析】在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。

这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，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。

【教学目标】1、知识目标（1）理解加速度与力和质量间的关系。

（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。

（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。

2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。

3、德育目标（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。

（3）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。

【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。

【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。

向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。

教科版高一物理第三章第三节《牛顿第二定律》教师教学实施方案

授课年级高一课题课时3.3 牛顿第二定律课程类型新授课目标解读1.掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式,知道力的单位“牛顿”的定义方法。

2.理解牛顿第二定律,知道公式中的F 是指物体所受的合外力,知道加速度方向与合外力方向的关系。

3.能运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题。

4.知道基本单位、导出单位和单位制,知道国际单位制中力学的三个基本单位。

课程导学目标学法指导牛顿第二定律的理解要逐渐深入，从力与加速度的大小关，到力与加速度的向，再到其他方面的关系。

重点难点理解牛顿第二定律的含义及掌握其在简单情况下的应用。

课程导学建议教学建议本节内容需要安排1个课时教学,若自主学习安排在课外,建议用20~25分钟,安排在课内则只需20分钟左右。

通过师生共同回忆上节课的实验结论推导出牛顿第二定理的内容和表达式,特别强调F 是合外力。

通过列举大量的实例分析和教材中的“讨论交流”来理解牛顿第二定律的“矢量性”“瞬时性”“同一性”等性质。

引导学生理解力学单位制的概念及其意义。

课前准备研读教材，估计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点，在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课，准备课堂演示的实验器材或视频资料。

导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境汽车的加速性能是衡量汽车动力性能的一个重要标志,这是为什么呢?通过前面的学习,知道物体的加速度越大说明物体所受的合外力越大。

伟大的物理学家牛顿通过不断地探究总结出了力和加速度的关系,那就是牛顿第二定律,那什么是牛顿第二定律,我们该怎么去理解它呢?这就是这节课我们要来讨论的问题。

图片展示研读教材指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。

通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。

完成学案巡视学生自主学习的进展和学生填写学案的情况。

尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。

第一层级结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。

必修教材1第三章第3课时教案：牛顿第二定律

§4－3 牛顿第二定律教学内容：牛顿第二定律教学目标：1、理解牛顿第二定律的内容和表达式的确切含义，并进行应用。

2、知道国际单位中力的单位牛顿是怎样定义的；教学方法：新课改教学法教学难点：牛顿第二定律的理解教学过程：引入：根据上节课的学生实验得出的结论：加速度跟物体所受的外力成正比，与物体的质量成反比。

根据数据处理情况，得出如下图线关系：一、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。

2、数学表达式：F=ma理解：F=kma ，在国际单位制中，m —千克，a —米/秒2，F —牛，这时k=1物理意义：使质量1kg 的物体产生1m/s 2的加速度所需要的力，叫做1N3、理解：(1)F 是指合外力，即物体所受一切外力的合力。

以后通常讲的力都是合外力。

(2)瞬时性：物体的加速度总是随着物体的外力产生而产生，消失而消失，变化而变化。

(3)矢量性：物体加速度方向总是跟物体的外力方向相同。

外力方向变，则加速度方向变。

（4）独立性：分方向列式：F x =ma x ；F y =ma y 。

（5）大小关系：F=ma4、牛顿运动定律的适用条件（教材第九节阅读）牛顿运动定律一般适用于：宏观、低速的问题。

对于微观、高速问题不适用。

二、例题讲解【题】已知质量为m 的木块在大小为F 的水平拉力的作用下沿粗糙水平地面做匀加速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体的加速度为多少？解：物体受力如图所示，由牛顿第二定律得 F-μN=ma ，N=mg ……①两式解得：a=F-μmg m =F m-μg (注：若F=0，则a=-μg) 讨论：(1)若水平力F 的方向与水平方向与θ角向上，则物体的加速度大小为多少？解：物体受力如图所示，由牛顿第二定律得：Fcos θ-f=ma ；Fsin θ+N=mg ；f=μN 斜率k=tan θ=a/F=1/m a 与m 成反比是一条曲线 a 与1/m 成正比 k=a/(1/m)=F由以上三式解得：a=F(cos θ+μsin θ)m- μg (2)若将此物体放在倾角为θ的斜面上，如图所示，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，若使物体沿斜面以加速度a 加速上滑，则施加的水平外力F 多大？解：物体受力如图所示，建立坐标，由F=ma 得：Fcosθ-f-mgsin θ=ma Fsin θ+mgcos θ-N=0f=μN 由以上三式解得：F=mg(sin θ+μcos θ)+ma cos θ-μsin θ小结：用牛顿第二定律解题基本思路①确定研究对象；②分析对象受力情况，求出合外力；③由牛顿第二定律列式；④求解并检验。

第03章第03节牛顿第二定律教案13 人教版

第03章第03节牛顿第二定律教案13 人教版一、教学目标1．物理知识方面的要求：（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。

2．以实验为基础，通过观察、测量、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。

培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。

3．渗透物理学研究方法的教育。

实验采用控制变量的方法对物体的a 、F 、m 三个物理量进行研究；运用列表法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；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。

二、重点、难点分析1．本节的重点内容是做好演示实验。

让学生观察并读取数据，从而有说服力地归纳出a 与F 和m 的关系，即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。

因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。

同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。

2．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关联；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通过定律的辨析和有针对性的巩固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。

三、教具小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

四、主要教学过程（一）引入新课由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因。

而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。

因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。

由牛顿第一定律还可知：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。

而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系？我们通过实验来探求。

（二）教学过程设计 1．实验设计（1）启发学生技如下思路得出实验方法：对于一个物体（使m 不变），不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

高中物理第三章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律教案教科版必修1

第三章牛顿运动定律三．牛顿第二定律一、知识与技能1、掌握牛顿第二定律文字内容与数学公式；2、理解公式中各物理量意义及相互关系。

3、知道在国际单位制中力单位“牛顿〞是怎样定义。

4、会用牛顿第二定律公式进展有关计算。

重点难点1、牛顿第二定律2、牛顿第二定律意义设计思想本节课是本章重点，也是难点。

牛顿第二定律以实验为根底，归纳得到物体加速度跟它质量及所受外力关系，进而总结出牛顿第二定律。

通过实验培养学生概括能力与分析推理能力。

教学过程中渗透物理学研究方法教育，让学生认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究重要方法。

教学资源牛顿第二定律多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：力与运动关系是怎样呢问题：加速度与力与质量关系【课堂学习】探究：根据a ∝ F，a ∝1/m ,推导出F ∝m a，从而得到F ＝k m a 问题：假设你是科学家，你能否想个方法把k 消掉？分析1：假设K=1，表达式就是F = ma，当质量是m=1kg物体在某个力作用下获得加速度a=1 m/s2，由公式F= ma我们知道这个力大小就是F=ma=1kg×1m/s2=1kg∙m/s2，后人为了纪念牛顿，就把kg∙m/s2这个单位称为“牛顿〞，用“N〞表示。

人为规定: 1N=1Kg.m/s2。

所以，如果F,a,m都用国际制单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F ＝m a。

学习活动一：牛顿第二定律内容：物体加速度大小跟作用力成正比，跟物体质量成反比，加速度方向跟作用力方向一样牛顿第二定律更一般表述：物体加速度跟所受合力成正比，跟物体质量成反比;加速度方向跟合力方向一样.问题1：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？分析1：力是产生加速度原因〔因果性〕问题:2：在牛顿第二定律表达式F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量方向关系是怎么样？分析2：物体受力方向决定物体加速度方向。

故加速度a 方向与力F方向是一致。

高一物理最新教案-§3-3牛顿第二定律精品

§3-3牛顿第二定律课时计划： 2节累计课时：授课时间：月日授课类型：讲授课第一课时教学目标：一、知识目标1．理解加速度与力和质量的关系；2．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义； 3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。

二、能力目标培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。

三、德育目标使学生知道物理中的一种研究问题的方法——控制变量法教学重点1．牛顿第二定律的实验过程； 2．牛顿第二定律。

教学难点牛顿第二定律的意义。

教学过程一、导入新课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。

二、新课教学（一）出示本节课的学习目标： 1．理解加速度与力的关系； 2．理解加速度与质量的关系 3．理解牛顿第二定律的内容。

（二）学习目标完成过程： 1、加速度和力的关系：（1）指导学生阅读课本P50实验：图中是两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。

（2）对本次实验中说明的两个问题a ：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。

b ：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。

（3）实验的做法：a ：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。

b ：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。

（4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。

（实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大）（5）分析推理： a ：由公式221at s=得到在时间t 一定时，位移s 和加速度a 成正比； b ：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。

高中物理人教版必修1教案-3_牛顿第二定律_教学设计_教案_2

教学准备1. 教学目标1、掌握牛顿第二定律相关知识；2、了解控制变量法，培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。

2. 教学重点/难点重点：牛顿第二定律的知识及其应用；难点：实验演示的操作。

3. 教学用具教学课件4. 标签教学过程一、复习引入：1、我们讲了牛顿第一定律，它的内容是什么呢？一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

也就是说，没有外力作用时，物体保持原来的状态，静止的保持静止、运动的保持匀速运动。

那如果有外力作用呢？（引导回答）有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。

在上节课中我们还讲了：质量是物体惯性大小的量度，质量越大的，状态越难改变。

这就涉及到三个物理量：力、加速度和质量，三者之间到底有何关系呢？我们这节课就来研究它。

二、进行新课1、实验介绍实验是我们掌握物理知识的一个重要途径，今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。

F、m、a三者都是变量，在研究此类问题时，我们先使其中一个量保持不变，来研究另外两个量的关系，这就是控制变量法。

（1）原理：F可以用弹簧秤测量，m可以用天平测量，那加速度呢？a=(S2-S1)/T2测量加速度的方法： a=(Vt-V0)/t2S= V0t+at2/2------------ S=at2/2------------a=2S/t2（2）设计在光滑的导轨上放一量小车，一端系有细绳，绕过定滑轮后吊着砝码，砝码质量远小于小车质量。

受到恒力作用的小车做匀速直线运动，有S= V0t+at2/2---- S= at2/2------a=2S/t2，为了便于比较，我们取两个小车做双轨实验。

当时间t相同时，有a1/a2=S1/S2。

（3）实验操作（1）平衡摩擦力；将两辆质量相同的小车放在导轨上；系上细绳，跨过定滑轮挂上质量不同的砝码；利用控制杆控制两辆小车同时运动；记录数据。

（4）实验操作（2）将两辆质量不同的小车放在导轨上；系上细绳，跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。

高中物理第三章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律教案教科版必修1-教科版高中必修1物理教案

第三节牛顿第二定律知识点一牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．(2)表达式F＝ma.根据你的生活经验，思考下列现象的原因：(1)神舟飞船返回地面时为什么要打开降落伞？(2)赛车开出起跑线的瞬间为什么速度变化很快？提示：(1)神舟飞船打开降落伞可以增大下落时的制动力，从而减小落地时与地面的撞击力．(2)赛车启动的瞬间发动机都开足了马力，使赛车获得了较大的加速度，因此速度变化很快．知识点二力的单位(1)1 N的含义：当物体的质量是1_kg，在某力的作用下它获得的加速度是1_m/s2时，那么这个力就是1牛顿，用符号N表示．(2)比例系数k的含义：根据F＝kma知，k＝Fma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小．k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位时k的数值不一样，在国际单位制中，k＝1.由此可知，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位．雅典奥运会时中国飞人——X翔在决赛时，将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋．这样做的科学道理在哪里？提示：因为物体质量越小，运动状态越容易改变，也就是说在力相同的情况下，物体获得的加速度就越大．知识点三基本量、基本单位和导出单位(1)物理学的关系式在确定了物理量之间的关系的同时，也确定了物理量的单位间的关系．(2)基本量：被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位．(3)基本单位：根据物理量运算中的需要而选定的几个基本物理量的单位．(4)导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的其他物理量的单位．导出物理量的单位由基本物理量的单位决定．知识点四单位制和国际单位制(1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．单位制实际上就是单位的规定．(2)国际单位制：采用不同的物理量作为基本量，或者采用相同的基本量，若采用的基本单位不同，导出单位也就不同，从而产生不同的单位制．为此国际计量大会制定了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫国际单位制(SI)．(3)在力学X围内，国际单位制中的基本量为：长度、质量、时间，相应的基本单位为米、千克、秒．我们知道秦始皇统一中国后的伟大贡献之一就是统一了度量衡，试结合你所了解的知识解释单位统一的意义何在？提示：如果单位不统一，或者说不同的地方对单位有不同的规定，那对于我们研究问题很不方便，以长度为例：欧洲曾以手掌的宽度或长度作为长度的计量单位，称为掌尺．在英国，1掌尺＝7.62 cm；在荷兰，1掌尺＝10 cm；英尺是8世纪英王的脚长，1英尺＝0.304 8 m．10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸，1英寸＝2.54 cm.所以，为了便于交流合作，有必要对单位进行统一．考点一牛顿第二定律的理解牛顿第二定律揭示了加速度与力及质量的关系，着重解决了加速度的大小、方向和决定因素等问题．对于牛顿第二定律，应从以下几方面加深理解：同体性加速度、合外力和质量是对应于同一个物体的，所以分析问题时一定要确定好研究对象，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚因果性只要物体所受合力不为0(无论合力多么小)，物体就会获得加速度，即力是产生加速度的原因．物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同的结果矢量性F＝ma是矢量式，加速度与合外力都是矢量．物体的加速度的方向由它所受的合外力的方向决定，且总与合外力的方向相同(同向性)，而物体的速度方向与合外力的方向之间则没有这种关系．应用时应规定正方向，凡是与正方向相同的力和加速度取正值，反之取负值，在一般情况下取加速度的方向为正方向瞬时性牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律．物体在某一时刻加速度的大小和方向是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向决定的．当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F ＝ma 对运动过程的每一瞬时都成立．加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生(虽有因果关系，但却不分先后)、同时变化、同时消失统一性牛顿第二定律是实验定律，通过实验得出F ∝ma ，写成等式F ＝kma ，其中k 为比例系数．若使k ＝1，那么就有F ＝ma .力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制(通常使用国际单位制)独立性作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即：F x ＝ma x ，F y ＝ma y相对性加速度a 是相对于地面的(或相对于地面静止和匀速运动的物体)，即相对于惯性参考系的，牛顿第二定律仅适用于惯性参考系局限性牛顿第二定律中只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子【例1】 (多选)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的合力成正比，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的合力成正比，与其质量成反比D ．由m ＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出解答本题时应把握以下两点：(1)物体的加速度决定于物体所受的合力和物体的质量．(2)物体的质量决定于物体本身．【解析】牛顿第二定律的表达式F ＝ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可以求第三个量；物体的质量由物体本身决定，与受力无关；物体所受的合力，是由和它相互作用的物体共同产生的，与物体的质量和加速度无关；而由a ＝F m 可知，物体的加速度与所受合外力成正比，与其质量成反比．综上分析知，选项A 、B 错误，C 、D 正确．【答案】 CD总结提能 a ＝F m 是加速度的决定式，故a 与F 成正比，与m 成反比，由其变形公式m ＝F a可以求解物体的质量，但不能认为m 与F 成正比，与a 成反比．一物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，在上述过程中，此力的方向一直保持不变，那么如图所示的v －t 图像中，可能符合此过程中物体运动情况的是( D )解析：其中的一个力逐渐减小到零的过程中，物体受到的合力逐渐增大，则其加速度逐渐增大，速度时间图像中图线的斜率表示加速度，所以在力逐渐减小到零的过程中，图线的斜率的绝对值逐渐增大，当这个力又从零恢复到原来大小时，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，图线斜率的绝对值逐渐减小，只有D 符合题意．考点二正交分解法在牛顿第二定律解题中的应用)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法，是一种常用的矢量运算方法．其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算，从而简捷方便地解题，是解牛顿第二定律问题的基本方法．物体在受到三个或三个以上的力的作用时，一般都用正交分解法．表示方法⎩⎪⎨⎪⎧ F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋…＝ma x F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…＝ma y为减少矢量的分解，在建立正交坐标系时，应使尽可能多的矢量落在两个坐标轴上，因此，确定x 轴正方向有两种方法．(1)分解力而不分解加速度：通常以加速度的方向为x 轴的正方向，建立正交坐标系，将物体所受的各个力分解到x 轴和y 轴上，分别得x 轴和y 轴上的合力F x 和F y ，根据力的独立作用原理列方程组⎩⎪⎨⎪⎧ F x ＝ma ，F y ＝0.(2)分解加速度而不分解力：若物体受几个相互垂直的力的作用，应用牛顿定律求解时，如果仍分解力就比较烦琐，所以在建立正交坐标系时，可根据物体的受力情况，以某个力的方向为x 轴的正方向，使尽可能多的力落在坐标轴上而分解加速度a ，得a x 和a y ，根据牛顿第二定律列方程组⎩⎪⎨⎪⎧ F x ＝ma x ，F y ＝ma y .温馨提示：正交分解建立坐标系的原则：(1)一般情况：以加速度的方向为一个坐标轴的正方向，垂直于加速度的方向为另一坐标轴的方向． (2)特殊情况：所有力都在两个互相垂直的方向上，而加速度不在这两个方向上，建立坐标系时应使各个力都在坐标轴上，即分解加速度而不分解力．【例2】质量为m 的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示．(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向．(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向．解答本题时可按以下思路进行分析：选木块为研究对象⇨对木块进行受力分析⇨沿加速度方向建立坐标系⇨根据牛顿第二定律列方程【解析】(1)以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐标系时，以加速度的方向为x轴的正方向．木块上滑时其受力分析如图甲所示，根据题意，加速度的方向沿斜面向下，将各个力沿斜面和垂直于斜面方向正交分解．根据牛顿第二定律有mg sinθ＋F f＝ma，F N－mg cosθ＝0又F f＝μF N联立解得a＝g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下．(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律有mg sinθ－F f′＝ma′，F N′－mg cosθ＝0，又F f′＝μF N′联立解得a′＝g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下．【答案】(1)g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下(2)g(sinθ－μcosθ)，方向沿斜面向下总结提能 1.当物体只受两个力的作用产生加速度时，一般采用平行四边形定则求合力，合力方向就是加速度的方向．2．当物体受到两个以上的力作用产生加速度时，一般采用正交分解法求解，建立坐标系的原则是让尽可能多的矢量落在坐标轴上．因此，根据具体情况可以分解力，也可以分解加速度．在分解力时，往往使加速度在某一坐标轴上，另一坐标轴上的合力为零．如图所示，自动扶梯与水平面夹角为θ，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力F N和扶梯对人的摩擦力F f.答案：F N＝mg＋ma sinθ，F f＝ma cosθ解析：方法1：人受力如图甲所示，建立图示的坐标系，根据牛顿第二定律得：x方向：F N sinθ＋F f cosθ－mg sinθ＝ma①y方向：F N cosθ－mg cosθ－F f sinθ＝0 ②由①②得：F N＝mg＋ma sinθ，F f＝ma cosθ方法2：如图乙建立直角坐标系，由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴方向的加速度分量a2＝a cosθ，y轴方向的加速度分量a1＝a sinθ.根据牛顿第二定律知：x轴方向：F f＝ma2＝ma cosθ，y轴方向：F N－mg＝ma1＝ma sinθ，F N＝mg＋ma sinθ.考点三求瞬时加速度在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型．全面准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活正确地分析问题．这些模型的共同点是：都是质量可忽略的理想化模型，都会发生形变而产生弹力，同一时刻其内部弹力处处相等且与运动状态无关．这些模型的不同点是：模型特点轻绳只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背离受力物体，不能承受压力；认为绳子不可伸长，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被拉断)；绳子的弹力可以发生突变——瞬时产生，瞬时改变，瞬时消失轻杆既能承受拉力，又可承受压力，施力或受力方向不一定沿着杆的轴向；认为杆既不可伸长，也不可缩短，杆的弹力也可以发生突变轻弹簧既能承受拉力，又可承受压力，力的方向沿弹簧的轴线；受力后发生较大形变(弹性限度内)，弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故弹簧的弹力不能突变，在极短时间内可认为弹力不变；当弹簧被剪断时，弹力立即消失橡皮条只能受拉力，不能承受压力；其长度只能变长，不能变短，同样遵循胡克定律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一个过程，故橡皮条的弹力同样不能突变，在极短时间内可认为弹力不变；当橡皮条被剪断时，弹力立即消失【例3】如图所示，质量分别为m A和m B的A、B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态．如果将悬挂A球的细线剪断，则剪断瞬间A、B两球的加速度各是多少？解答本题的基本思路为： (1)分析悬挂A 球的细线剪断前A 球和B 球的受力情况；(2)分析剪断细线瞬间有哪些力发生了变化；(3)分析剪断细线后A 球和B 球的受力情况；(4)根据牛顿第二定律列方程求解．【解析】由于轻弹簧两端连着小球，小球若要发生一段位移，需要一定时间，故剪断细线瞬间，弹簧的弹力与剪断前相同．先分析剪断细线前A 球和B 球的受力情况，如图所示，A 球受到重力m A g 、弹簧的弹力F 1和细线的拉力F 2作用，B 球受到重力m B g 、弹簧的弹力F 1′作用，且F 1′＝F 1＝m B g .剪断细线瞬间，F 2消失，但弹簧尚未收缩，仍保持原来的形变，即F 1、F 1′不变，故B 球所受的力不变，所以此时a B ＝0，而A 球的加速度为a A ＝F 1＋m A g m A ＝m B ＋m A g m A ，方向竖直向下．【答案】 a A ＝m B ＋m A g m A，方向竖直向下 a B ＝0总结提能牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生、同时变化、同时消失．分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻前后物体的受力情况及其变化．注意以下两种基本模型．(1)刚性绳模型(细钢丝、细线等)：这类形变的发生和变化过程时间极短，在物体的受力情况改变(如某个力消失)的瞬间，其形变可随之突变．(2)轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等)：此类形变发生改变需要的时间较长，在瞬时问题中，其弹力的大小可看成是不变的．如图所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g ，则有( C )A ．a 1＝0，a 2＝gB ．a 1＝g ，a 2＝gC ．a 1＝0，a 2＝m ＋MM g D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋MMg 解析：本题考查牛顿定律的瞬时性和连接体问题，突破点是弄清楚在抽出木板的瞬间弹簧的形变量未变，弹力不变．抽出木板的瞬间，弹力未变，故木块1所受合力仍为零，其加速度为a 1F 1＝mg 和重力Mg ，根据牛顿第二定律得：a 2＝F 1＋Mg M ＝m ＋MMg .因此C 项正确．考点四单位制(1)单位制基本单位和导出单位组成单位制，例如国际单位制．(2)基本单位基本单位是根据物理量运算中的需要而选定的几个基本物理量的单位．力学中选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位．质量：克、千克等；长度：厘米、米、千米等；时间：秒、分、小时等．(3)导出单位由基本物理量根据物理关系式推导出来的物理量的单位．例如，速度的单位米每秒、力的单位牛顿(千克米每二次方秒)．(4)国际单位制它是一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制．它选择物理学中的七个物理量的单位作为基本单位，并由此导出了其他物理量的单位．国际单位制中的基本单位：特别提示(1)导出单位由基本单位通过物理量间的关系式推导而来．(2)基本单位全是国际单位制中单位时，由此推出的导出单位一定是国际单位制中单位．(3)基本单位中用常用单位的，由此推出的导出单位一定是常用单位．【例4】现有下列物理量或单位，按要求填空．①密度②米/秒③牛顿④加速度⑤质量⑥秒⑦厘米⑧长度⑨时间⑩千克(1)属于物理量的有________；(2)在国际单位制中，作为基本量的物理量有________；(3)在国际单位制中，属于基本单位的有________，属于导出单位的有________．解答本题时可按以下思路进行分析：先区分物理量和单位⇨再区分基本单位和导出单位⇨最后判断是否属于国际单位【解析】属于物理量的有①④⑤⑧⑨，属于单位的有②③⑥⑦⑩；在国际单位制中作为基本量的物理量有⑤⑧⑨；在国际单位制中属于基本单位的有⑥⑩，属于导出单位的有②③；⑦属于基本物理量的常用单位．【答案】(1)①④⑤⑧⑨(2)⑤⑧⑨(3)⑥⑩②③总结提能在国际单位制中共有七个物理量的单位被选为基本单位，其中，属于力学部分的有长度的单位(m)、质量的单位(kg)、时间的单位(s)，其他物理量的单位(导出单位)都由基本单位导出．国际单位制只是诸多单位制中的一种，在实际中还存在其他的单位制．(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是( BD )A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、s是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma解析：力学中的基本物理量只有三个，即质量、时间和长度，它们的单位就是基本单位，而其他物理量的单位都是由这三个基本物理量的单位推导出来的，如N就是导出单位，A错误，B正确；在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C错误；只有在所有物理量都采用国际单位制时F＝ma才能成立，D正确．考点五单位制的应用(1)简化计算过程的单位表达在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．(2)检验结果的正误物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系．因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如果单位制不对，结果一定错误．(3)推导单位物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位．特别提醒 (1)带单位的数值统一成国际单位制单位后，如不方便书写，可用科学计数法表示，如：1 μm＝10－6m.(2)比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一，再根据数值来比较．【例5】一列质量为103t 的列车，机车牵引力为3.5×105N ，运动中所受阻力为车重的0.01倍．列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h 需多长时间？此过程中前进了多远距离？(g 取10 m/s 2)【解析】列车总质量m ＝103t ＝106kg ，总重力G ＝mg ＝106×10 N＝107N ，运动中所受阻力FG ＝0.01×107N ＝1×105N ，设列车匀加速运动的加速度为a ，由牛顿第二定律得F 牵－F ＝ma ，则列车的加速度为a＝F 牵－F m ＝3.5×105－1×105106m/s 2＝0.25 m/s 2，列车由静止加速到v ＝180 km/h ＝50 m/s 所用时间为t ＝v －v 0a ＝50－00.25s ＝200 s. 此过程中列车前进的距离为x ＝v 2－v 202a ＝502－02×0.25m ＝5×103m ＝5 km.【答案】 200 s 5 km总结提能通过本例，初步认识单位制在物理计算中的作用，物理计算中，我们一般采用国际单位制中的单位，代入数据时应把各量的单位换算为国际单位制中的单位，计算的结果也是国际单位制的相应单位．在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在运算结果后写出正确单位就可以了，或再换算成题目要求的单位．一物体在10 N 恒力作用下，产生50 cm/s 2的加速度，以下在求物体质量的计算中，运算正确、简捷而又规X 的是( C )A ．m ＝F a ＝1050kg ＝0.2 kgB ．m ＝F a ＝10 N 0.5 m/s 2＝20kg·m/s 2m/s2＝20 kg C ．m ＝F a ＝100.5 kg ＝20 kgD ．m ＝F a ＝100.5＝20 kg解析：解答本题应注意以下两点：(1)各物理量的单位统一成国际单位；(2)省去过程中单位的代入，只在数字后呈现出正确单位．A 中单位没有统一；B 虽然正确，但太繁琐；C 既正确又简捷；D 在中间过程中缺少单位．1．(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F ＝kma 中，有关比例系数k 的说法，正确的是( BC )A ．k 的数值由F 、m 、a 的数值决定B ．k 的数值由F 、m 、a 的单位决定C ．在国际单位制中，k ＝1D ．在任何情况下k 都等于1解析：物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位．在F ＝kma 中，只有“m ”的单位取kg ，“a ”的单位取m/s 2，“F ”的单位取N 时，才有k ＝1，故排除A 、D ，选项B 、C 正确．2．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是( B )A ．物体立即获得加速度和速度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均为零解析：由牛顿第二定律的同时性可知，力作用的瞬时即可获得加速度，但速度仍为零． 3．如图所示，图乙中用力F 取代图甲中的m ，且F ＝mg ，其余器材完全相同，不计摩擦，图甲中小车的加速度为a 1，图乙中小车的加速度为a 2，则( C )A ．a 1＝a 2B ．a 1>a 2C ．a 1<a 2D ．无法判断解析：本题易错之处是误认为题图甲、乙的加速度相等．题图甲中，将两者看做一个整体，对整体可得mg ＝(M ＋m )a 1，解得a 1＝mgM ＋m，题图乙中只有一个受力物体，故根据牛顿第二定律可得F ＝mg ＝Ma 2，解得a 2＝mgM，故有a 1<a 2，C 正确．4．如图所示，质量为4 kg 的物体静止于光滑的水平面上，若物体受到大小为20 N ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F 作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度的大小和方向．(g 取10 m/s 2)答案：4.33 m/s 2，方向水平向右解析：对物体进行受力分析，如图所示．观察力的特点，要求合力，可将力F 正交分解，则在水平方向上有：F x ＝F cos θ；在竖直方向上有：F y ＝F N ＋F sin θ－G ；由牛顿第二定律得F x ＝ma x ＝ma ，F y ＝ma y ＝0，所以F cos θ＝ma ，以上各式代入数据可解得物体的加速度a ≈4.33 m/s 2，方向水平向右．5．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即F f ＝kSv 2，则比例系数k 的单位是kg/m 3.解析：将题给公式变形，得比例系数k ＝F fSv 2.采用国际单位制，式中F f 的单位为N ，即kg·m/s 2，S 的单位为m 2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2.将这些单位代入上式得kg·m/s2m 2·m 2/s 2＝kg m3，即比例系数k 的单位为kg/m 3.学科素养培优精品微课堂——思想方法系列十六量纲检验法开讲啦一个物理量可由几个基本物理量组成，它与基本物理量间的关系式为量纲式，由量纲式也就确定了这个物理量的单位．如速度的定义式为v ＝x t，说明了速度的量纲式为[L 1T －1](注：量纲式均由大写字母表示)，加速度的定义式为a ＝v －v 0t，说明了加速度的量纲式为[L 1T －2]．而对力的单位的确定，则是由牛顿第二定律，规定1 N 的力使质量为1 kg 的物体产生1 m/s 2的加速度，也就是牛顿第二定律的数学表达式中的比例常数取1，力的量纲式为[M 1L 1T －2]．对于以后将学习的电学物理量，也是用相同的规定来确定其量纲式．由量纲式可以确定一个表达式是否正确．[例] 声音在空气中的传播速度v 与空气的密度ρ、压强p 有关．下列关于声音传播速度的表达式(k 为比例系数，无单位)中正确的是( )A ．v ＝k pρB ．v ＝kp ρ C ．v ＝kρpD ．v ＝kpρ[解析] 由各物理量的单位之间的关系确定表达式是否正确．压强p 可由公式p ＝FS求得，则其单位为kg·m/s 2m 2＝kg/(m·s 2)．密度ρ可由公式ρ＝m V 求得，则ρ的单位为kg/m 3.由于题中k 无单位，则k p ρ的单位为m 2/s 2，显然不是速度的单位，A 错误；而kpρ的单位为m/s ，B 正确；又kρp的单位为s/m ，也不是速度的单位，C 错误；kpρ的单位为kg/(m 2·s)，不是速度的单位，D 错误．[答案] B总结提能采用国际单位制，为我们提供了一种比较简单的验证法——量纲检验法，即当进行物理量运算时，最终的结果往往是一个表达式，很难判断其正误．这时，可将各物理量的单位全部代入式中，对单位进行运算，若得到的单位不是所求物理量的国际单位，结果就一定是错误的．但值得注意的是，运用量纲检验法得到的结果不是肯定的．[变式训练] 在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得x ＝F2m (t 1＋t 2)，用单位制的方法检查，这个结果( B )A ．可能是正确的。

2017_2018学年高中物理第三章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律教学案教科版

第3节牛顿第二定律1．物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。

2．表达式：F＝ma。

3．使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力就是1 N。

4．基本单位和导出单位一起组成了单位制。

在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位。

一、牛顿第二定律1．内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同。

2．公式表示为F＝ma，式中的F与a都是矢量，且它们在任何时刻方向都相同。

3．力的单位N：如果一个力作用在1 kg的物体上，使物体产生的加速度为1_m/s2，则这个力的大小为1 N。

二、力学单位制1．基本单位：物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。

在物理学中，先选定几个物理量的单位作为基本单位。

2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，导出来的单位叫导出单位。

3．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

4．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位。

在国际单位制中，它们的单位分别是米、千克、秒。

1．自主思考——判一判(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。

(×) (2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。

(×)(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。

(√) (4)牛顿第二定律的表达式F ＝kma 中的k ，只有在国际单位制中才等于1。

(√) (5)在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单位。

(×)(6)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示，这个物理量的单位一定是导出单位。

(√)2．合作探究——议一议(1)根据牛顿第二定律，无论怎样小的力都可以产生加速度，可是我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律矛盾吗？应该怎样解释这个现象？[提示] 不矛盾。

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二、牛顿第二定律
[目的要求]：掌握牛顿第二定律，进一步熟悉受力分析。

[知识要点]：
1、牛顿第二定律内容：
物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向始终跟合外力方向
一致。

2、数学表达式：F=ma
注意：公式中单位：质量m的单位是千克（kg）；加速度a的单位是米/秒2（m/s2）力F的单位是牛
顿（N）----使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N。

3、牛顿第二定律注意从以下“四性”加深理解：
（1）、矢量性：加速度的方向始终与合外力方向一致；
（2）、即时性：F=ma，合外力与加速度在数值上是瞬时对应关系，F变化，a也随之发生变化。

但
F=ma始终成立；
（3）、相对性：研究F=ma中，只能取静止或做匀速直线运动的物体为参照物；
（4）、独立性：作用在物体上有多个力时，每个力都可独立地产生加速度，而物体运动（合）加速
度是各个（分）加速度的矢量和，因此，求物体加速度可以先求合力再通过定律求合加速度，也可
以通过定律先求各分力产生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。

4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。

[例题分析]：
例1、质量为m的木块位粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉
力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a1，则：（）
A、a1=a
B、a1﹤2a
C、a1﹥2a
D、a1=2a
本题隐含摩擦力，合力不是F或2F，答案（C）
例2、如图1所示，一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉
1cm，然后放手，则在释放的瞬间，重物的加速度是：（g=10m/s2）（A）
A、2.5 m/s2
B、7.5 m/s2
C、10 m/s2
D、12.5 m/s2
本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,这类题型的一般求法：Array（1）首先分析变化瞬间之前的状态（进行受力分析）；
（2）判别有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪些力不发生变化；
（3）再求出变化后物体受的合力，求得加速度。

拓展：本题改为再上移1cm，然后释放，释放瞬间物体的加速度又
是多大？方向怎样？
[练习]：
P．30（1）~（6）；其中第（4）题稍加提示。