第03章第03节牛顿第二定律教案12

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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。

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 。

牛顿第二定律教案-经典教学教辅文档

2.培养先生的概括能力和分析推理能力
情感态度
认识到又实验归纳总结物理规律是物理学研讨的重要方法
教学
重点
1.牛顿第二定律的理解
2.理解k=1时，F=ma
思绪或切入点
用“板块式成绩组+小组合作”的教学模式，将本节课内容分为几个板块，每个板块又成绩组引领先生考虑，发挥小组合作优势，调动先生学习积极性，鼓励先生合作完成学习
F阻=ma1
根据汽车的运动情况和运动规律可得，
联立可得，F阻=-437N
汽车重新启动过程，根据受力情况和牛顿第二定律可得，汽车的加速度 =1.42m/s2
推导物理结论并用言语表述
理解力的单位的意义
小组合作，讨论判断，进一步明确合力与加速度的关系及对物体运动产生的影响
自主完成立体，观察课件的展现讲解，规范解题过程
3.力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大？
是非判断：判断以下说法能否正确
（1）加速度于力方向相反
（2）先有力再有加速度
（3）只需物体遭到力的作用，才会产生加速度
（4）恒定的合力产生恒定的加速度，变化的合力产生变化的加速度
课题
牛顿第二定律
教学
目标
知识技能
1.在实验的基础上，归纳得出牛顿第二定律，知道力的单位“牛顿”是怎样定义的
2.理解公式中各物理量的意义及彼此关系
3.掌握用牛顿第二定律解题的基本步骤，会用体的加速度跟质量和所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律
（5）力一旦中止作用，加速度也会为零，物体将静止
（6）当合外力减小时，加速度也随之减小，物体将做减速运动

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案引言：牛顿第二定律是力学中的重要定律之一，描述了物体受力时的运动情况。

了解和掌握牛顿第二定律的应用是学习力学的重要一步。

本教案将介绍牛顿第二定律的基本概念、公式和应用，帮助学生们深入理解和掌握这一定律，提高解题能力和物理思维。

一、牛顿第二定律的概念1.1 牛顿第二定律的定义牛顿第二定律也被称为动量定律，它描述了物体在受到外力作用时的力学反应。

牛顿第二定律的数学表述为F=ma，其中F代表物体所受合力的大小，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。

1.2 牛顿第二定律的意义牛顿第二定律揭示了物体受力时的加速度与所受合力和物体质量的关系。

也就是说，物体所受合力越大，加速度就越大；物体质量越大，加速度就越小。

牛顿第二定律在力学研究和工程实践中有广泛的应用，帮助解释和预测物体的运动情况。

二、牛顿第二定律的公式2.1 牛顿第二定律的数学表达牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F为合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。

2.2 牛顿第二定律的单位根据公式F=ma的单位推导可知，合力的单位为牛顿(N)，物体质量的单位为千克(kg)，物体的加速度的单位为米每秒平方(m/s^2)。

三、牛顿第二定律的应用3.1 通过牛顿第二定律解决力学问题牛顿第二定律可以用来解决多种力学问题，如物体的加速度、施加力的大小和方向等。

通过给定物体的质量和合力的大小，可以计算出物体的加速度。

反之，也可以根据物体的加速度和合力的大小来计算物体的质量。

这些计算可以通过简单的数学运算来完成。

3.2 牛顿第二定律在实际生活中的应用牛顿第二定律在实际生活中有许多应用。

例如，我们坐在汽车里时，汽车加速时我们会感到向后被推的力，这是由于牛顿第二定律的作用；从楼梯上滑下时，我们会感到失去平衡的力，也是由于牛顿第二定律的作用。

理解和应用牛顿第二定律可以帮助我们更好地理解和解释身边发生的物理现象。

四、教学活动4.1 理论讲解在教学中，可以通过课堂讲解的方式介绍牛顿第二定律的概念、公式和意义。

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案牛顿第二定律教案（精选篇1）一、教学目标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。

二、教学重点1、知道决定物体加速度的因素、2、加速度与力和质量的关系的探究过程三、教学难点1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系2、牛顿第二定律的应用四、教学方法在探究过程中，渗透科学研究方法如：控制变量法、实验归纳法、图象法等五、教学过程1、知识回顾物体的运动状态发生变化，即产生加速度。

问学生：加速度的大小与那些因素有关呢？学生回答：力还有物体质量思考：力是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生。

质量是物体惯性的`量度，而惯性是保持物体运动状态不变的性质，所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。

猜想：加速度可能与力、质量有关系。

结合实际：小汽车：质量小，惯性小，启动时运动状态相对容易改变。

火车：质量大，惯性大，动力大，启动时运动状态相对难改变。

2、回忆课本所研究的内容（1）、质量m一定，加速度a和力F的关系。

处理数据：得出结论：当m一定时，a和F成正比，即：a FSHAPE MERGEFORMAT（2）、力F一定时，加速度a和质量m的关系SHAPE MERGEFORMAT得出结论：当力F一定，加速度a和质量m成反比，即：a 。

3、引出牛顿第二定律通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以得出一般性的规律：物体加速度的大小跟它所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，这就是牛顿第二定律。

牛顿第二定律教案（精选篇2）【教材分析】*教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。

牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。

如知道了物体的受力情况，物体的运动状态及其变化就完全确定了。

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。

牛顿第二定律优秀教案

第三节牛顿第二定律一、教学目标 1.知识与技能①在上节课探究的基础上能正确得出牛顿第二定律的数学表达式。

②能正确理解牛顿第二定律。

③学会利用牛顿第二定律解决实际问题的方法。

2.过程与方法①在上节实验的基础上进一步探究出具体的、实用的牛顿第二定律的数学表达式，主要使用逻辑推理方法。

②通过对牛顿第二定律的探究，理解牛顿第二定律及其应用，体验科学研究的基本规律。

3.情感态度与价值观使学生体验到逻辑推理的具体过程与方法，体会到逻辑推理是科学研究的一种重要方法。

二、设计思路在学生已有的实验结论的基础上，探究出牛顿第二定律，理解牛顿第二定律，应用牛顿第二定律解决实际问题的方法。

1.由学生回忆上节课的探究结论（F 、m 、a 的关系）2.探究结论如何用数学表达式表示mFa ，F=kma 3.探究最简单的表达式F=ma4.通过各种实例探究，理解牛顿第二定律5.探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法三、教学方法、难点1.重点：在实验的基础上得出牛顿第二定律的数学表达式及其应用。

2.难点：对牛顿第二定律的正确理解。

四、教学资源笔记本电脑、投影仪临界问题3-2-3所示，斜面是光滑的，一个质量是的小球用细绳吊在倾角为53o的斜面顶端．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行；当斜面以8m/s 2的加速度向右做匀加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力．2.如图2所示，跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A 和B ，物体A 放在倾角为α的斜面上，已知物体A 的质量为m ，物体A 和斜面间动摩擦因数为μ（μ<t an θ），滑轮的摩擦不计，要使物体静止在斜面上，求物体B 质量的取值范围．3.如图1所示，质量均为M 的两个木块A 、B 在水平力F 的作用下，一起沿光滑的水平面运动，A 与B 的接触面光滑，且与水平面的夹角为60°，求使A 与B 一起运动时的水平力F 的范围。

超重失重如图3-2-2所示，质量为m 的人站在放置在升降机中的体重秤上，求；（1）当升降机静止时，体重计的示数为多少？（2）当升降机以大小为a 的加速度竖直加速上升时，体重计的示数为多少？（3）当升降机以大小为a 的加速度竖直加速下降时，体重计的示数为多少？（4）当升降机以大小为a 的加速度竖直减速下降时，体重计的示数为多少？（5）当升降机以大小为a 的加速度竖直减速上升时，体重计的示数为多少？图3-2-3图2 BF60°图1A整体隔离1.如图3-2-4所示，m 和M 保持相对静止，一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑，则M 和m 间的摩擦力大小是多少？2、如图3-3-8所示，容器置于倾角为θ的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器，顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触．今让系统从静止开始下滑，容器质量为M ，小球质量为m ，所有摩擦不计．求m 对M 侧壁压力的大小．3、有5个质量均为m 的相同木块,并列地放在水平地面上,如下图所示。

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一，它描述了物体的运动状态与作用力之间的关系。

在本教案中，我将介绍牛顿第二定律的基本概念和公式，并根据学生的学习能力和兴趣设计一些实例和练习题，以帮助他们更好地理解和应用该定律。

一、牛顿第二定律的基本概念牛顿第二定律表明，一个物体的加速度与作用在其上的力成正比，与物体质量成反比。

具体而言，牛顿第二定律可以表示为以下公式：F = ma其中，F表示作用在物体上的净力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

二、授课步骤1.引入牛顿第二定律的基本概念（10分钟）通过与学生的日常生活联系，如推车加速、投球运动等，引导学生思考物体运动时所受的力与加速度之间的关系。

引入牛顿第二定律的基本概念，并解释公式F=ma的含义。

2.辅助说明牛顿第二定律的公式（10分钟）解释公式中各个符号的含义，例如F代表力，m代表质量，a代表加速度。

强调该公式描述了一个物体的运动状态与作用力之间的关系。

3.举例说明牛顿第二定律的应用（15分钟）给出一些具体的实例，例如一个冲出初始速度为5m/s的小车，在5s内减速到0m/s的过程中，学生需要计算小车所受的减速度和所需的减速度。

指导学生使用牛顿第二定律公式进行计算，并解释计算过程和结果的含义。

4.实例分析和思考题（20分钟）提供一些不同情景的物体运动问题，要求学生通过运用牛顿第二定律公式进行分析和解答。

例如，一个质量为2kg的物体受到20N的力，求其加速度；或者一个物体在水平地面上受到30N的作用力时，为了使其保持静止，需施加多大的摩擦力。

鼓励学生积极思考，并让他们分享解题思路和结果。

5.实验演示（15分钟）设置一个简单的实验装置，例如使用弹簧秤和不同质量的物体，演示质量与受力之间的关系。

引导学生观察和记录实验结果，并结合牛顿第二定律的公式进行分析和解释。

6.练习题和作业布置（15分钟）提供一些练习题，包括填空、选择题和应用题，以不同的难度和变化，巩固学生对牛顿第二定律的理解和应用。

[教案]第三节牛顿第二定律

第三节牛顿第二定律三维目标：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。

3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。

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的意义。

教学过程：引入新课：通过上节课的实验，我们知道：当物体的质量不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？（F a ∝）。

当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？（ma 1∝）新课教学：思考1：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，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？（a ∝F/m ）思考2：如何把以上式子写成等式呢？（引入比例常数k ，则a ＝kF/m ，可变形为F=kma ）思考3：力的单位“牛顿”在国际单位制中是如何定义的？（质量为1 kg 的物体，获得1 m ／s 2的加速度时，受到的合外力为1 N ，即1 N=1 kg ·m ／s 2。

）总结：对F=kma 而言，如果各量都采用国际单位，则k=1，F ＝ma ，这就是牛顿第二定律的数学表达式。

思考4：如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢？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的方向相同。

思考5：牛顿第二定律具有哪些性质呢？⑴、模型性：牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。

牛顿第二定律教案(优秀3篇)

牛顿第二定律教案（优秀3篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案一、关键信息1、教学目标学生能够理解牛顿第二定律的内容和表达式。

学生能够运用牛顿第二定律解决简单的力学问题。

培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。

2、教学重难点重点：牛顿第二定律的内容和表达式，以及定律的应用。

难点：对牛顿第二定律的深入理解，特别是加速度与力和质量的关系。

3、教学方法讲授法实验探究法讨论法4、教学资源实验器材：小车、斜面、砝码、打点计时器、纸带等。

多媒体课件二、教学过程11 导入新课通过回顾牛顿第一定律，引出物体运动状态改变与力的关系，从而导入牛顿第二定律。

111 展示生活中的实例，如汽车加速、运动员起跑等，引导学生思考力与运动状态变化之间的定量关系。

12 实验探究112 介绍实验装置和实验步骤，让学生分组进行实验，探究加速度与力、质量的关系。

113 指导学生记录实验数据，分析数据，得出初步结论。

13 牛顿第二定律的内容114 结合实验结论，讲解牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟作用力的方向相同。

115 强调牛顿第二定律的表达式F=ma，解释其中F、m、a 的含义。

14 牛顿第二定律的理解116 从因果关系、瞬时性、矢量性等方面深入理解牛顿第二定律。

117 通过实例分析，让学生体会牛顿第二定律在不同情境中的应用。

15 牛顿第二定律的应用118 讲解例题，引导学生运用牛顿第二定律解决已知力求加速度、已知加速度求力等问题。

119 让学生进行课堂练习，巩固所学知识。

16 课堂总结120 回顾牛顿第二定律的内容、表达式和应用。

121 强调重点和难点，解答学生的疑问。

17 布置作业122 布置书面作业，让学生完成课后习题，加深对牛顿第二定律的理解和应用。

三、教学评估1、通过课堂提问、练习和讨论，及时了解学生对牛顿第二定律的理解和掌握程度。

2、批改学生的作业，分析学生的错误情况，有针对性地进行辅导和补充教学。

四、注意事项1、在实验探究过程中，要确保学生的安全，规范操作实验器材。

(完整版)《牛顿第二定律》教案

《牛顿第二定律》教案一、教学目标（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．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．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。

（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。

二、教学重点通过课本，牛顿第二定律。

三、教学难点1．牛顿第二定律的理解。

2．理解k＝1时，F=ma。

四、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。

五、教学过程新课导入：师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去．学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果。

师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。

师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。

师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，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？新课讲解：一、牛顿第二定律师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比。

师：如何用数学式子把以上的结论表示出来？生：a∝F/m师：如何把以上式子写成等式？生：需要引入比例常数ka＝kF/m师：我们可以把上式再变形为F=kma选取合适的单位，上式可以，简化。

前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿．其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m／s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kg·m／s2可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F＝ma这就是牛顿第二定律的数学表达式。

第3节牛顿第二定律教学设计

第3节牛顿第二定律[学习目标]1．知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义．(重点)2．知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的．3．能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．(难点)知识点1牛顿第二定律的表达式1．牛顿第二定律的内容：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＝kma，式中k是比例系数，F指的是物体所受的合力．3．物理意义：牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向一致．[判一判]1．(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．()提示：(1)×(2)×(3)√[想一想]1．(1)如图甲所示，赛车车手要想赢得比赛，除了赛车手的技术高超外，赛车本身也是赢得比赛的关键．要想使赛车启动获得较大的加速度，该如何设计赛车？为什么？,甲)(2)如图乙所示，用一个力推大石头，没有推动，大石头没有产生加速度，为什么？要使大石头产生加速度应该满足什么条件？,乙)提示：(1)设计赛车时要有大的加速度，一方面需要有强大动力的发动机，另一方面在保障安全的前提下减小赛车的质量．(2)大石头没有运动的原因是推力与摩擦力相等，大石头受到的合外力为0，加速度为0.要使大石头产生加速度，则应加大推力，推力大于摩擦力时，合外力不为0，才能产生加速度．知识点2力的单位1．比例系数k的意义(1)在F＝kma中，k的数值取决于F、m、a的单位的选取．(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的数学表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2．2．国际单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号N．3．1 N的定义：将使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力规定为1 N，即1 N＝1__kg·m/s2．[判一判]2．关于牛顿第二定律表达式F＝kma中的比例系数k.(1)力F的单位用N时等于1.()(2)在国际单位制中才等于1.()(3)加速度单位用m/s2时等于1.()提示：(1)×(2)√(3)×[想一想]2．取质量的单位是千克(kg)，加速度的单位是米每二次方秒(m/s2)，根据牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？提示：表达式F＝kma中，k为比例系数，那么F的单位应该与ma的单位一致，即力的单位为kg·m/s2.1．(对牛顿第二定律的理解)(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．加速度和力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生，同时变化，同时消失B．物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度C．任何情况下，加速度的方向总与合外力的方向相同，但与速度v的方向不一定相同D．当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用所产生的分加速度的合成解析：选ACD.加速度与力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生，同时变化，同时消失，故A正确；力是产生加速度的原因，物体所受的合力不为0时，才有加速度，静止的物体在合力作用瞬时立即产生加速度，而瞬时速度为零，故B错误；加速度是矢量，加速度方向与合外力的方向相同，也与物体速度变化的方向相同，但与速度v的方向不一定相同，故C正确；加速度是矢量，其合加速度满足矢量合成的法则平行四边形定则，即物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和，故D正确．2．(对牛顿第二定律的理解)(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小解析：选ABC.力和加速度存在瞬时对应关系，则原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度，A正确；加速度的方向与合力的方向总是一致的，加速度的方向与速度的方向可能相同，也可能不同，B 正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，加速度与合力的方向一致，速度与加速度方向一致，C正确；合力变小，加速度变小，若加速度和速度同向，则物体的速度仍然变大，D错误．3．(牛顿第二定律的应用)小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2，则()A．a1＝a2B．a1<a2C．a1>a2D．无法判断a1与a2的大小解析：选A.设小孩的质量为m，与滑梯的动摩擦因数为μ，滑梯的倾角为θ，小孩下滑过程中受到重力mg、滑梯的支持力N和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律得：mg sin θ－f＝ma，N＝mg cos θ，又f＝μN，联立得：a＝g(sin θ－μcos θ)，可见，加速度a与小孩的质量无关，则当第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下时，加速度与第一次相同，即有a1＝a2.4．(牛顿第二定律的应用)(多选)质量为1 kg的物体受到2 N的水平拉力作用从静止开始沿光滑水平面运动．下列说法正确的是()A．物体的加速度大小为1 m/s2B．物体的加速度大小为2 m/s2C．运动1 s时间，物体的速度大小为2 m/sD．运动1 s时间，物体的速度大小为4 m/s解析：选BC.根据牛顿第二定律，可得F＝ma，代入数据，解得a＝2 m/s2，A错误，B正确；根据速度时间公式，可得v＝at，代入数据，可得运动1 s时间，物体的速度大小为v＝2 m/s，D错误，C正确．探究一对牛顿第二定律的理解【情景导入】1．加速度方向取决于合力方向还是速度方向？2．你了解赛车吗？如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4～5 s的时间内从静止加速到100 km/h.你知道为什么要使赛车具备质量小、功率大两个特点吗？提示：1．加速度方向取决于合力的方向．如图所示，光滑水平面上物体受一大小不变、方向向右的力F1的作用，物体的加速度a1方向向右．一段时间后，只改变F1的方向，即改为向左，这时物体速度v的方向向右，但是加速度的方向向左．2．赛车的质量小，赛车的运动状态容易改变；功率大，可以为赛车提供较大的动力．因此，这两大特点可以使赛车提速非常快(加速度大)．1．对表达式F＝ma的理解(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位．(2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F 是某个力时，加速度a是该力产生的加速度．2．牛顿第二定律的六个性质性质理解因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度矢量性F＝ma是一个矢量式，物体的加速度方向由它受到的合力方向决定，且总与合力的方向相同瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和相对性物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系3.两个加速度公式的区别(1)a＝ΔvΔt是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法定义的公式．(2)a＝Fm是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素．【例1】如图所示，在粗糙的水平桌面上，有一个物体在水平力F作用下向右做匀加速直线运动．现在使力F逐渐减小直至为零，但方向不变，则该物体在向右运动的过程中，加速度a和速度v的大小变化为()A．a不断减小，v不断增大B．a不断增大，v不断减小C．a先增大再减小，v先减小再增大D．a先减小再增大，v先增大再减小[解析]物体在竖直方向受到重力和支持力，二力平衡，合力在水平方向上．水平方向物体受到水平力F和滑动摩擦力，摩擦力不变，力F方向不变，在F逐渐减小到等于摩擦力的过程中，合力减小，但合力方向与速度方向一致，速度一直增大，即物体做加速度减小的加速运动；力F从等于摩擦力再减小直至为零过程中，物体的合力又从零开始增大，但合力方向与速度方向相反，物体做减速运动，由牛顿第二定律可知，加速度大小与合力成正比，所以a先减小再增大，v先增大再减小，D正确．[答案] D[针对训练1]如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先减小后增大D．速度先增大后减小，加速度先增大后减小解析：选C.力F作用在A上的开始阶段，弹簧弹力kx较小，合力与速度方向同向，物体速度增大，而合力(F－kx)随x增大而减小，加速度也减小，当F ＝kx以后，随物体A向左运动，弹力kx大于F，合力方向与速度反向，速度减小，而加速度a随x的增大而增大，综上所述，C正确．探究二牛顿第二定律的应用【情景导入】1．如何理解加速度与合力的瞬时对应关系？2．如图所示，篮球离开手后的瞬间，这样画篮球的受力和加速度对吗？(不计空气阻力)提示：1.合力随时间改变时，加速度也随时间改变．2．受力正确，加速度错误，加速度方向应竖直向下．1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤2．两种“模型”“绳”或“线”类“弹簧”或“橡皮筋”类不同只能承受拉力，不能承受压力弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受压力将绳和线看作理想化模型时，无论受力多大(在它的限度内)，绳和线的长度都不变，但绳和线的张力可以发生突变由于弹簧和橡皮筋受力时，其形变较大，形变恢复需经过一段时间，所以弹簧和橡皮筋的弹力不可以突变相同质量和重力均可忽略不计，同一根绳、线、弹簧或橡皮筋两端及中间各点的弹力大小相等(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，求出各力大小(若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态，则利用牛顿第二定律)．(2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都是立即消失)．(3)求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律求出瞬时加速度．【例2】如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m ＝1 kg ，车厢底板上放一个质量为M ＝3 kg 的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)小车运动的加速度大小；(2)木块受到的摩擦力大小．[解析] (1)小球的加速度与小车加速度相等，因此对小球受力分析得mg tan θ＝ma解得a ＝1033 m/s 2.(2)根据牛顿第二定律，木块受到的摩擦力F f ＝Ma ＝10 3 N.[答案] (1)1033 m/s 2 (2)10 3 N【例3】如图所示，质量为2 kg 的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体施加一个与水平面成37°角的斜向上的拉力F ＝5 N ．g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求物体与地面间的摩擦力大小；(2)求物体的加速度大小；(3)若经过5 s 撤去拉力F ，物体还能滑行多远？[解析] (1)对物体受力分析如图所示，物体与地面间的摩擦力大小为F f＝μ(mg－F sin 37°)解得F f＝3.4 N.(2)水平方向，由牛顿第二定律有F cos 37°－F f＝ma1解得a1＝0.3 m/s2.(3)5 s末速度v＝a1t＝1.5 m/s设经过5 s撤去拉力F后加速度大小为a2，由μmg＝ma2，解得a2＝2 m/s2设还能滑行的距离为x02－v2＝－2a2x解得x＝0.562 5 m.[答案](1)3.4 N(2)0.3 m/s2(3)0.562 5 m[针对训练2](2021·高考全国卷甲，T14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上．横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变．将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关．若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析：选D.设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知Lcos θ＝12gt2sin θ，可得t＝4L，可知θ＝45°时，t有最小值，故当θ从由30°逐渐增大至60°时，g sin 2θ下滑时间t先减小后增大．[A级——合格考达标练]1．(多选)(2022·长春市二十九中月考)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关C．物体的运动方向一定与物体所受的合外力的方向一致D．在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和解析：选BD.牛顿第二定律适用于宏观物体的低速运动，故A错误；加速度与合外力具有瞬时对应性，所以某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关，故B正确；根据牛顿第二定律可知物体的加速度方向一定与物体所受的合外力的方向一致，但运动方向不一定与合外力方向一致，故C错误；在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，故D正确．2．由牛顿第二定律知，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时是因为()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，所以物体仍静止解析：选 D.牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力．用一个力推桌子没有推动，是由于桌子所受推力、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，所以物体仍静止，故D正确，A、B、C错误．3.(2022·上海市洋泾中学期中)长江索道位于中国重庆市，往返于渝中区的新华路和南岸区的上新街，如图所示．当索道向右上方匀加速提升缆车车厢，若忽略空气阻力，则下列有关缆车车厢的受力图正确的是()解析：选 A.由于索道向右上方匀加速提升缆车车厢，故可得缆车车厢的受力为拉力和重力，拉力斜向右，B、C、D错误，A正确．4．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝13g，则f的大小是()A．f＝13mg B．f＝23mgC．f＝mg D．f＝43mg解析：选B.由牛顿第二定律得mg－f＝ma，得，f＝mg－ma＝23mg.5.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()A．加速度越来越大，速度越来越小B．加速度和速度都是先增大后减小C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大解析：选C.在接触的第一个阶段mg>kx，F合＝mg－kx，合力方向竖直向下，小球向下运动，x逐渐增大，所以F合逐渐减小，由a＝F合m得，a＝mg－kxm，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a与v都竖直向下，所以v逐渐增大；当mg＝kx时，F合＝0，a＝0，此时速度达到最大；之后，小球继续向下运动，mg<kx，合力F合＝kx－mg，方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，F合增大，a＝kx－mgm，方向竖直向上，随x的增大而增大，此时a与v方向相反，所以v逐渐减小．综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v的方向向下，大小先增大后减小．6.(多选)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时()A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力不变C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力不变解析：选CD.对M受力分析如图所示，由于M相对车厢静止，则F f＝Mg，F N＝Ma，当a增大时，F N增大，F f不变，故C、D正确．7．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α，已知θ<α，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．小车一定向右做匀加速运动B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C．小球P受到的合力不一定沿水平方向D．小球Q受到的合力大小为mg tan α解析：选D.对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mg tan α＝ma，得到a＝g tan α，故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A错误；设轻杆对小球的弹力与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律，得：mg tan β＝ma′，因a′＝a，得到β＝α>θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；小球P 和Q的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F合＝ma＝mg tan α，故C错误，D正确．[B级——等级考增分练]8．质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时，下列说法正确的是()A．秋千对小明的作用力小于mgB．秋千对小明的作用力大于mgC．小明的速度为零，所受合力为零D．小明的加速度为零，所受合力为零解析：选 A.秋千摆动到最高点时，受力情况如图所示，此时小明的速度为零，F＝mg cos θ<mg，合力为mg sin θ，加速度为g sin θ.A正确，B、C、D错误．9．(多选)如图所示，将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中间用一轻质弹簧连接，b的右端用细绳与固定在斜面上的挡板相连．达到稳定状态时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力．下列说法正确的是()A．细绳剪断瞬间，a所受摩擦力也立刻发生变化B．细绳剪断瞬间，b所受摩擦力可能为零C．a所受的摩擦力一定不为零D．b所受的摩擦力一定不为零解析：选BC.细绳剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，故a受力情况不变，故摩擦力不变，A错误；细绳剪断瞬间，对b分析，拉力消失，但若重力的分力与弹簧的弹力大小相等、方向相反，摩擦力可能为零，B正确；对a受力分析，弹簧被压缩，对a的弹力沿斜面向下，故一定受摩擦力，且摩擦力沿斜面向上，C正确；当弹簧对b的弹力、细绳对b的拉力的合力与重力沿斜面方向的分量相等时，b所受摩擦力可能为零，D错误．10.(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度为g.在剪断的瞬间()A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2解析：选AC.剪断细线前，对整体由平衡条件可知，细线承受的拉力F＝3mg，剪断细线瞬间，物块a所受重力和弹簧拉力不变，由平衡条件可知重力与弹簧拉力合力大小为3mg，由牛顿第二定律可知，a1＝3g，A正确，B错误；在剪断细线前，两弹簧S1、S2弹力大小分别为F T1＝2mg、F T2＝mg，剪断细线瞬间，两弹簧弹力不变，由胡克定律F＝kx可知，Δl1＝2Δl2，C正确，D错误．11．如图所示，小车运动的过程中，质量均为m的悬挂的小球A和车的水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直方向的夹角为θ，则关于物块B受到的摩擦力和小车的运动情况，下列判断中正确的是()A．物块B不受摩擦力作用，小车只能向右运动B．物块B受摩擦力作用，大小为mg tan θ，方向向左；小车可能向右运动C．物块B受摩擦力作用，大小为mg tan θ，方向向左；小车一定向左运动D．物块B受到的摩擦力情况无法判断，小车运动方向不能确定解析：选B.小车在水平面上运动，小球A和水平底板上的物块B都相对车厢静止，那么小球A和物块B在竖直方向上合外力为零，对A受力分析可知，悬线的弹力T＝mgcos θ，小球A受到的合外力F＝mg tan θ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左，所以物块B受到的合外力F′＝F＝mg tan θ，方向水平向左；对物块B进行受力分析可知，物块B受到摩擦力，大小为mg tan θ，方向向左；小车可能向左加速也可能向右减速运动，故B正确，A、C、D错误．12．(多选)如图所示，质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点．小球静止时，Ⅰ中拉力的大小为F1，Ⅱ中拉力的大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间，球的加速度a应是()A．若剪断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下B．若剪断Ⅱ，则a＝F2m，方向水平向左C．若剪断Ⅰ，则a＝F1m，方向沿Ⅰ的延长线方向D．若剪断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上解析：选AB.没有剪断Ⅰ、Ⅱ时小球受力情况如图所示．在剪断Ⅰ的瞬间，由于小球的速度为0，绳Ⅱ上的力突变为0，则小球只受重力作用，加速度为g，A正确，C错误；若剪断Ⅱ，由于弹簧的弹力不能突变，F1与重力的合力大小仍等于F2，所以此时加速度为a＝F2，方向水平向左，B正确，D错误．m。

《牛顿第二定律》教案

《牛顿第二定律》教案（2012.3.3）一、教学背景和教材分析1、教材分析：《牛顿第二定律》是现行人教版第三章第三节的内容，主要内容是：通过控制变量法研究加速度和力、质量的关系。

牛顿第二定律，是动力学的核心内容，在整个高中物理中占有相当重要的地位。

它阐明了力在改变物体运动状态时产生的加速度大小和力及物体质量间的关系，从而把物体的受力和物体的运动紧密联系起来。

2、学情分析：学生已经学习了第一章《力》和第二章《直线运动》，并通过学习牛顿第一定律，对力与运动有了初步认识，但在问题本质的分析等方面还较为薄弱。

在教学中可以从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出加速度和力与质量的关系。

二、教学目标：1、知识目标（1）知道得到牛顿第二定律的实验过程（2）理解加速度与力和质量的关系（3）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义（4）能运用牛顿定律解决答有关问题2、能力目标：培养学生的实验能力，分析解决问题能力3、情感目标使学生学生知道物理中研究问题时常用的一中方法-----控制变量法三、教学重点、难点1、重点：牛顿第二定律的实验过程、牛顿第二定律2、难点：顿第二定律的实验推导和意义四、教学策略和教学设计通过引导分析，探究加速度与质量、合外力的关系，讲解探究实验的理论根据，播放实验视频，总结归纳，得出牛顿第二定律，进一步理解，及简单应用五、教学媒体设计教学常用多媒体（电脑，投影仪等）应用教学全过程六、教学过程流程图复习旧知识，导入新课；实验探究，用控制变量法研究加速度和力的关系，加速度和质量的关系；总结实验结论,得到牛顿第二定律，同时强调该表达式的同时性、同向性、瞬时性，并且结合例题和练习加深学生的理解；方法掺透：牛顿第二定律的表达式是从出比例式推导出来的，使学生明确的知道：只有选择合适的单位才能使比例系数K=1；课堂讨论拓展学生对定律的应用能力七、教学过程设计与分析【PPT课件演示】复习思考：1、牛顿第一定律：物体具有保持原有状态的属性2、从牛顿第一定律你能做出那些思考？3、物体运动状态改变的原因是什么？问题：影响物体加速度的因素？猜想：m 一定时，F 大，加速度大，F 一定时，m 大，加速度小【PPT课件演示】<一>、探究思路：控制变量法<二>、如何设计探究实验方案?（让学生通过课本讨论实验方案）1、m一定，研究a与F的关系．2、F一定，研究a与m的关系．<三>、如何测小车所受合外力F？（PPT课件演示：受力分析如图一）【播放实验视频】（PPT课件演示：探究实验模型并进行理论推导）图一1、m 一定，a 与F 的关系结论1:对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比2、F 一定，a 与F 的关系论结2:在相同力的作用下,物体的加速度跟物体的质量成反比【播放实验视频】【PPT 课件演示】<四>、得出探究结论a ∝F 合a ∝1/m其中k 为比例常数，当所有物理量均取国际单位（即：力的单位取N ，质量单位取kg ，加速度单位取m/s2)时：k =1,此时关系式变为： F 合=ma<五>、牛顿第二定律的内容和理解牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比。

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案第一部分：引言牛顿第二定律是物理学中一个基本概念，描述了物体受力时的运动情况。

本教案将介绍牛顿第二定律的概念、公式和应用，以便学生们更好地理解和应用该定律。

第二部分：概念解释牛顿第二定律表明，当一个物体受到外力时，其加速度与所受力成正比，与物体的质量成反比。

即F = ma，其中F 表示物体所受的合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。

第三部分：公式推导可以通过推导来理解牛顿第二定律的原理。

根据牛顿第一定律，当物体处于匀速直线运动或静止状态时，合力为零。

即ΣF = 0。

根据物体匀速直线运动的运动学公式 v = at，结合牛顿第一定律，我们可以得到 F = ma。

第四部分：实例说明下面举几个实例来说明牛顿第二定律的应用。

实例一：一个质量为 2 kg 的物体受到一个 10 N 的合力，求其加速度。

解：根据牛顿第二定律的公式 F = ma，将已知量代入得到 10 N = 2 kg × a，解得 a = 5 m/s²。

实例二：一个牛顿力为 20 N 的物体受到一个 4 kg 物体施加的力，求其加速度。

解：根据牛顿第二定律，合力为物体所受的外力之和。

可得到 20 N = (4 kg × a) + F2，其中 F2 表示外力。

若已知外力 F2 等于 10 N，则可解得 a = 2.5 m/s²。

第五部分：应用拓展除了上述的实例，牛顿第二定律还可以应用于其他物理学问题。

1. 自由下落：当一个物体自由下落时，仅受到重力的作用。

根据牛顿第二定律，可以推导出自由下落物体的加速度公式为 a = g（其中 g为重力加速度）。

2. 斜面上的物体：当物体放置在斜面上时，会受到重力和斜面支持力的作用，根据牛顿第二定律，可以求解物体在斜面上的加速度。

3. 弹性碰撞：在碰撞过程中，物体受到的力会导致加速度的变化。

利用牛顿第二定律，我们可以计算出碰撞后物体的加速度和速度变化。

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。

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案引言牛顿第二定律是牛顿三大运动定律之一，也是力学中最重要的定律之一。

它阐述物体的运动状态与作用于其上的力的关系，被广泛应用于物理学和工程学的研究中。

在国内的中学物理课程中，学生们通常在高中阶段开始学习牛顿第二定律，因此本文将为教师们提供一份针对初学者的牛顿第二定律教案，以帮助他们更好地讲解和理解这一重要定律。

教学目标•理解牛顿第二定律及其应用。

•掌握如何计算牛顿第二定律中涉及到的变量，并能通过简单的问题解决实际问题。

•能够应用牛顿第二定律解决简单的力学问题。

教学内容1. 牛顿第二定律和运动方程牛顿第二定律的表述牛顿第二定律的数学表述如下：$$\\vec{F} = m\\vec{a}$$其中，$\\vec{F}$ 表示物体所受到的合外力，m表示物体的质量，$\\vec{a}$ 表示物体的加速度。

运动方程应用牛顿第二定律可以得到运动方程：$$ \\begin{cases} \\vec{F} = m\\vec{a} \\\\ \\vec{v} = \\vec{v_0} + \\vec{a}t \\\\ \\vec{x} = \\vec{x_0} + \\vec{v_0}t + \\frac{1}{2}\\vec{a}t^2 \\end{cases} $$其中，$\\vec{v}$ 表示物体的速度，$\\vec{v_0}$ 表示物体的初速度，$\\vec{x}$ 表示物体的位移，$\\vec{x_0}$ 表示物体的初位置，t表示时间。

2. 如何应用牛顿第二定律解决问题步骤1：明确力的方向和大小在解决问题之前，我们需要明确物体所受到的合外力的方向和大小，这可以通过问题的描述或图示得到。

在问题解决的过程中，我们通常采用向右为正方向，向左为负方向，向上为正方向，向下为负方向的约定。

步骤2：确定物体的质量物体的质量可以通过问题的描述给出，通常用m表示。

步骤3：计算物体的加速度根据牛顿第二定律，加速度可以表示为：$$\\vec{a} = \\frac{\\vec{F}}{m}$$其中，$\\vec{F}$ 表示物体所受的合外力。

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。

第03章第03节牛顿第二定律教案12

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