第二章牛顿运动定律教案
高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计
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。
牛顿运动定律教案
牛顿运动定律教案第一篇：牛顿运动定律教案三、牛顿运动定律教学目标 1．知识目标：（1）掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表达式；（2）掌握牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性和对应性；（3）了解牛顿运动定律的适用范围． 2．能力目标：（1）培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能力；（2）使学生掌握合理选择研究对象的技巧． 3．德育目标：渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握具体问题具体分析，灵活选择研究对象，建立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法．教学重点、难点分析1．在高一、高二的学习中，学生较系统地学习了有关动力学问题的知识，教师也介绍了一些解题方法，但由于学生掌握物理知识需要有一个消化、理解的过程，不能全面系统地分析物体运动的情境，在高三复习中需要有效地提高学生物理学科的能力，在系统复习物理知识的基础上，对学生进行物理学研究方法的教育．本单元的重点就是帮助学生正确分析物体运动过程，掌握解决一般力学问题的程序．2．本单元的难点在于正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方法，解决实际问题．难点的突破在于精选例题，重视运动过程分析，正确掌握整体—隔离法．教学过程设计一、引入牛顿运动定律是经典力学的基础，应用范围很广．在力学中，只研究物体做什么运动，这部分知识属于运动学的内容．至于物体为什么会做这种运动，这部分知识属于动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的支柱．我们必须从力、质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律．这堂复习课希望学生对动力学的规律有较深刻的理解，并能在实际中正确运用．二、教学过程教师活动1．提问：叙述牛顿第一定律的内容，惯性是否与运动状态有关？学生活动回忆、思考、回答：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．教师概括．牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性——保持原有运动状态不变的特性，同时也确定了力是一个物体对另一个物体的作用，力是改变物体运动状态的原因．应该明确：（1）力不是维持物体运动的原因；（2）惯性是物体的固有性质．惯性大小与外部条件无关，仅取决于物体本身的质量．无论物体受力还是不受力，无论是运动还是静止，也无论是做匀速运动还是变速运动，只要物体质量一定，它的惯性都不会改变，更不会消失，惯性是物体的固有属性．放投影片：[例1]某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见：A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因C．力是使物体产生加速度的原因D．力是使物体惯性改变的原因讨论、思考、回答：经讨论得出正确答案为：C． 2．提问：牛顿第二定律的内容及数学表达式是什么？学生回忆、回答：物体受到外力作用时，所获得的加速度的大小跟外力大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同．ΣF=ma理解、思考．教师讲授：牛顿第二定律的意义（1）揭示了力、质量、加速度的因果关系．（2）说明了加速度与合外力的瞬时对应关系．（3）概括了力的独立性原理提问：怎样应用牛顿第二定律？应用牛顿第二定律解题的基本步骤如何？讨论：归纳成具体步骤．应用牛顿第二定律解题的基本步骤是：（1）依题意，正确选取并隔离研究对象．（2）对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图．（3）选取适当坐标系，一般以加速度的方向为正方向．根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程．（4）统一单位，求解方程组．对计算结果进行分析、讨论．在教师的引导下，分析、思考．依题意列式、计算．[例2]有只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比，现在船由静止开始沿直线航行，若保持牵引力恒定，经过一段时间后，速度为v，加速度为a1，最终以2v的速度做匀速运动；若保持牵引力的功率恒定，经过另一段时间后，速度为v，加速度为a2，最终也以2v的速度做匀速运动，则a2=______a1．放投影片，引导解题：牵引力恒定：牵引力功率恒定：提问：通过此例题，大家有什么收获？随教师分步骤应用牛顿第二定律列式．学生分组讨论，得出结论：力是产生加速度的原因，也就是说加速度与力之间存在即时直接的因果关系．被研究对象什么时刻受力，什么时刻产生加速度，什么时刻力消失，什么时刻加速度就等于零．这称做加速度与力的关系的同时性，或称为瞬时性．放投影片：[例3]已知，质量m=2kg的质点停在一平面直角坐标系的原点O，受到三个平行于平面的力的作用，正好在O点处于静止状态．已知三个力中F2=4N，方向指向负方向，从t=0时起，停止F1的作用，到第2秒末物体的位置坐标是（-2m，0）．求：（1）F1的大小和方向；（2）若从第2秒末起恢复F1的作用，而同时停止第三个力F3的作用，则到第4秒末质点的位置坐标是多少？（3）第4秒末质点的速度大小和方向如何？（4）F3的大小和方向？读题，分析问题，列式，求解．画坐标图：经启发、讨论后，学生上黑板写解答．（1）在停止F1作用的两秒内，质点的位置在x轴负方向移动，应所以F1=-Fx=-ma=2（N）F1的方向沿X轴方向．（2）当恢复F1的作用，而停止F3的作用的2秒内，因为F1在x轴正方向，F2在y轴负方向，直接用F1和F2列的动力学方程所以第4秒末的位置坐标应是其中v1x=a1t1=-2（m/s），t2=2s（3）第4秒末质点沿x轴和y轴方向的速度分别为v2x和v2y，有即第4秒末质点的速度为4m/s，沿y轴负方向．限，设F3与y轴正向的夹角为θ，则有对照解题过程理解力的独立作用原理．教师启发、引深：大量事实告诉我们，如果物体上同时作用着几个力，这几个力会各自产生自己的加速度，也就是说这几个力各自产生自己的加速度与它们各自单独作用时产生的加速度相同，这是牛顿力学中一条重要原理，叫做力的独立作用原理，即：3．提问：叙述牛顿第三定律的内容，其本质是什么？回忆，思考，回答：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．放投影片：牛顿第三定律肯定了物体间的作用力具有相互作用的本质：即力总是成对出现，孤立的单个力是不存在的，有施力者，必要有受力者，受力者也给施力者以力的作用．这一对作用力和反作用力的关系是：等大反向，同时存在，同时消失，分别作用于两个不同的物体上，且具有相同的性质和相同的规律．[例4] 如图1-3-2，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则：[]A．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 B．A对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的C．绳对A的拉力小于A所受桌面的摩擦力D．A受到的重力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力思考、讨论、得出正确结论选B，并讨论其它选项错在何处．放投影片：4．牛顿运动定律的适用范围牛顿运动定律如同一切物理定律一样，都有一定的适用范围．牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；只适用于物体的低速（远小于光速）运动问题，不能用来处理高速运动问题．牛顿第一定律和第二定律还只适用于惯性参照系．理解，记笔记．三、课堂小结提问：你怎样运用牛顿运动定律来解决动力学问题？组织学生结合笔记讨论并进行小结．由牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma，可以看出凡是求瞬时力及作用效果的问题；判断质点的运动性质的问题，都可用牛顿运动定律解决．解决动力学问题的基本方法是：（1）根据题意选定研究对象，确定m．（2）分析物体受力情况，画受力图，确定F合．（3）分析物体运动情况，确定a．（4）根据牛顿定律，力的概念、规律、运动学公式等建立有关方程．（5）解方程．（6）验算、讨论．四、教学说明1．作为高三总复习，涉及概念、规律多．因此复习重点在于理解概念、规律的实质，总结规律应用的方法和技巧．2．复习课不同于新课，必须强调引导学生归纳、总结．注意知识的连贯性和知识点的横向对比性．如一对作用力和反作用力与一对平衡力有什么不同？3．复习课可以上得活跃些，有些综合题可以由学生互相启发，互相讨论去解决，这样既可以提高学生的学习兴趣又可提高学生分析问题的能力．同步练习一、选择题1．如图1-3-3所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg．A、B间动摩擦因数μ=0.2．A 物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，下述中正确的是（g=10m/s2）[]A．当拉力F＜12N时，A静止不动B．当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C．当拉力F=16N时，B受A摩擦力等于4N D．无论拉力F多大，A相对B始终静止2．如图1-3-4所示，物体m放在固定的斜面上，使其沿斜面向下滑动，设加速度为a1；若只在物体m上再放上一个物体m′，则m′与m一起下滑的加速度为a2；若只在m上施加一个方向竖直向下，大小等于m′g的力F，此时m下滑的加速度为a3，则[]A．当a1=0时，a2=a3且一定不为零B．只要a1≠0，a1=a2＜a3 C．不管a1如何，都有a1=a2=a3 D．不管a1如何，都有a1＜a2=a33．如图1-3-5所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块．开始都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力F1、F2，当物体与木板分离后，两木板的速度分别为v1和v2，若已知v1＞v2，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是[]A．F1=F2，且M1＞M2 B．F1=F2，且M1＜M2 C．F1＞F2，且M1=M2 D．F1＜F2，且M1=M2二、非选择题4．如图1-3-6所示，一质量为M=4kg，长为L=3m的木板放在地面上．今施一力F=8N水平向右拉木板，木板以v0=2m/s的速度在地上匀速运动，某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻轻放在木板的最右端，不计铁块与木板间的摩擦，且小铁块视为质点，求小铁块经多长时间将离开木板？（g=10m/s2）5．一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员着手进行预定的考察工作．宇航员能不能仅仅用一只表通过测定时间来测定该行星的平均密度？说明理由．6．物体质量为m，以初速度v0竖直上抛．设物体所受空气阻力大小不变，已知物体经过时间t到达最高点．求：（1）物体由最高点落回原地要用多长时间？（2）物体落回原地的速度多大？7．如图1-3-7所示，质量均为m的两个梯形木块A和B紧挨着并排放在水平面上，在水平推力F作用下向右做匀加速运动．为使运动过程中A和B之间不发生相对滑动，求推力F的大小．（不考虑一切摩擦）8．质量m=4kg的质点，静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用F1=8N的力沿x轴作用了3s，然后撤去F1，再用y方向的力F2=12N，作用了2s，问最后质点的速度的大小、方向及质点所在的位置．参考答案1．CD2．B3．BD4．2s7．0＜F≤2mgtanθ第二篇：牛顿运动定律全套教案超重和失重一、教学目标1．了解超重和失重现象；2．运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；3．培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。
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。
高中物理高一物理《牛顿运动定律》教案、教学设计
-分组讨论：将学生分成小组，针对某一问题进行讨论，共同寻找解决方法，提高学生的合作意识。
4.注重实验探究，让学生在实际操作中加深对牛顿运动定律的理解。
-实验设计：指导学生设计实验，如小车滑行实验、弹簧测力计实验等，让学生亲自动手操作，观察实验现象，分析实验结果。
2.教师点评：针对学生的总结，教师进行点评，强调重点知识点，纠正错误认识。
3.知识体系：通过板书、PPT等形式，展示本节课的知识体系，使学生对所学内容有整体的认识。
五、作业布置
为了巩固学生对牛顿运动定律的理解和应用，以及检验学习效果，特布置以下作业：
1.书面作业：根据课堂所学内容，完成以下题目：
-选择题：涉及牛顿运动定律的基本概念和应用，旨在检验学生对知识点的掌握。
4.掌握实验方法，能够设计实验验证牛顿运动定律，培养实验操作能力和科学探究精神。
（二）过程与方法
1.通过分析日常生活中的实例，引导学生理解牛顿运动定律的基本原理，培养学生观察、思考、分析问题的能力。
2.采用问题驱动法、小组讨论法、实验探究法等多种教学方法，引导学生主动参与课堂，提高课堂互动性。
3.运用数学工具，如代数运算、图形表示等，解决物理问题，培养学生的数学应用能力和逻辑思维能力。
4.指导学生总结、归纳牛顿运动定律的知识点，形成知识体系，提高学生的概括能力和自学能力。
（三）情感态度与价值观
1.激发学生对物理学科的兴趣，培养探究自然规律的好奇心和求知欲。
2.培养学生尊重事实、严谨治学的态度，认识到科学研究的价值和意义。
3.通过牛顿运动定律的学习，使学生认识到力与运动之间的关系，增强环保意识，提倡节能减排。
物理高二第二章力学运动与牛顿定律教学方案
物理高二第二章力学运动与牛顿定律教学方案一、教学目标力学是物理学的基础，通过本章内容的学习，使学生掌握力学基本概念、运动规律与牛顿定律，并能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学重点与难点1. 掌握力学基本概念，如位置、位移、速度、加速度等；2. 理解力学运动规律，包括匀速直线运动、变速直线运动和简谐运动；3. 理解牛顿定律的概念和应用。
三、教学内容与方式1. 力学基本概念的引入通过示意图和实际例子，引导学生理解物体的位置、位移、速度和加速度的概念，并能够识别它们在不同运动中的变化规律。
- 位置的定义和表示方法- 位移的概念和计算方法- 速度的定义和计算方法- 加速度的定义和计算方法2. 力学运动规律的学习通过实验和实际案例，让学生了解不同类型的运动规律，并通过解题练习提高运用力学公式的能力。
- 匀速直线运动的特点和公式- 变速直线运动的特点和公式- 简谐运动的特点和公式3. 牛顿定律的教学通过实验和实际案例，引导学生理解牛顿定律的概念和应用，并能够将其运用于解决实际问题。
- 牛顿第一定律与惯性的概念- 牛顿第二定律与力、质量、加速度的关系- 牛顿第三定律与作用力与反作用力的关系四、教学方法与手段1. 观察与实验法结合实际案例和实验，引导学生观察、分析和总结运动规律及力学定律。
- 利用图表和实验数据展示运动规律- 运用实验数据验证牛顿定律2. 归纳与演绎法通过归纳总结和演绎推理，让学生理解运动规律与牛顿定律的概念，并能够从具体问题中推导相关公式。
- 通过具体案例归纳总结运动规律- 通过问题解答演绎推理牛顿定律3. 讨论与解决问题法通过小组讨论和解决实际问题的方式，提高学生运用所学知识解决问题的能力。
- 小组合作解决力学问题- 实际问题探究与解决五、教学评价与反馈1. 基于实际问题的评价设计一些综合性的问题或案例，让学生运用所学知识解决实际问题，并通过答题的方式进行评价。
2. 学生参与度的评估结合课堂讨论和小组合作解决问题的情况，对学生的参与度进行评估。
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。
牛顿运动定律教案设计
牛顿运动定律教案设计牛顿运动定律教案设计一、教学内容的分析牛顿运动定律是初中物理中的重点和难点，牛顿运动定律是导致物体运动状态发生变化的原因，也是解释物理现象的重要理论基础。
学生需要通过学习牛顿运动定律的概念和基本公式，掌握力和加速度的概念，建立运动图像和运动规律之间的联系，证明牛顿运动定律的正确性。
故本节课采用传统的知识讲授方式，着重培养学生的理论知识和实验技能，让学生体验和检验牛顿运动定律的正确性。
二、教学目标的制定1.知识目标(1)了解三个牛顿运动定律的概念及其表达式。
(2)掌握力和加速度的概念，能够绘制有关牛顿运动定律的图像和运动规律之间的联系。
(3)了解牛顿运动定律在自然界和生活中的应用。
2.能力目标(1)进行实验观察和数据分析，培养学生的观察能力和实验技能。
(2)学会数学与物理的结合方法，能够应用数学方法解决牛顿运动定律的问题。
(3)培养学生的自主学习能力和探究精神。
3.情感目标(1)激发学生对物理学科的兴趣和探索激情。
(2)增强学生的创新思维和实践能力。
(3)培养学生的团队协作和交流能力。
三、教学过程的设计1.导入环节引导学生关注生活中的物理现象，提出什么是力和加速度等概念，并通过问题引出牛顿运动定律的概念。
2.知识讲解通过图像和示例，详细解释牛顿运动定律的三个基本法则，让学生熟悉概念和公式，以确保他们可以理解和应用相关概念。
3.实验分析安排实验，让学生在手动测量条件下分析和探索实验结果，探究牛顿运动定律的真实性和适用性，并通过实验带出牛顿运动定律的运用。
4.问题解答在实验过程中，针对学生提出的问题逐一作出解答，并引导学生独立思考和分析得出不同的结论。
5.综合评价整合学生的实验结果和问题解答，通过大作业的方式，对学生的掌握程度和应用能力进行全面评价。
四、教学方法的选择1.导入活动：将自然和生活中的物理现象与课程中的物理理论和公式相联系。
例如，可以引导学生通过施加重力或提供异于常规的例子，让学生了解物理学科的范畴及其重要性。
物理力学教案牛顿运动定律
物理力学教案牛顿运动定律【教案】物理力学-牛顿运动定律一、教学目标通过本次教学，学生应能够：1. 理解牛顿运动定律的基本概念和原理；2. 掌握使用牛顿运动定律解决力学问题的方法；3. 运用牛顿运动定律分析和解释实际物理现象。
二、教学内容1. 牛顿第一定律：惯性定律2. 牛顿第二定律：力的基本概念与计算3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力三、教学过程（一）导入在开始正式讲解之前，教师可以通过引导学生回顾日常生活中的物理现象来导入本节课的内容。
例如，当一个物体处于静止时，我们需要施加一定的力才能使其运动起来；当我们骑自行车时，必须用脚蹬地才可以前进等等。
（二）讲解牛顿第一定律：惯性定律1. 定义与解释：牛顿第一定律指出，一个物体如果静止，则会继续保持静止；一个物体如果运动，则会继续保持匀速直线运动，直到受到外力作用改变其状态。
2. 核心概念：物体的惯性与外力的作用关系。
3. 实例引导：通过示例或实验，让学生观察和分析物体受力情况，从而理解该定律。
（三）讲解牛顿第二定律：力的基本概念与计算1. 定义与解释：牛顿第二定律指出，物体所受合力等于所受力与物体质量乘积的积。
2. 公式与单位：F=ma，力的单位是牛顿（N）。
3. 实例应用：通过实例引导学生运用公式解决力学问题，如计算物体所受合力、物体加速度等。
（四）讲解牛顿第三定律：作用力与反作用力1. 定义与解释：牛顿第三定律指出，任何作用力都会同时产生一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
2. 实例分析：引导学生分析具体物理实验或现象中的作用力与反作用力的共存关系，如弹簧的伸缩、火箭的推进等。
（五）练习与讨论1. 在课程的最后，为了巩固学生对牛顿运动定律的理解与应用，可以设计一些练习题进行个人或小组讨论，并通过解答问题的方式进行检验与评价。
四、教学反思通过本次教学，学生能够初步认识牛顿运动定律的基本概念和应用，并能够运用这些定律解决力学问题。
教师应鼓励学生积极参与课堂讨论，激发学生的学习兴趣，并定期进行知识点的复习和检验，以巩固学生的学习效果。
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第二章牛顿运动定律教学要求：* 理解力、质量、惯性参考系等概念；* 掌握牛顿三大定律，能熟练用牛顿二定律解力学两大类问题；* 了解自然力与常见力；了解物理量的量纲。
教学内容（学时：2学时）：§2-1 牛顿运动定律§2-2 物理量的单位和量纲§2-3 自然力与常见力§2-4 牛顿运动定律的应用§2-5 非惯性系中的力学问题 * 教学重点：* 掌握牛顿三定律及其适用条件；* 牛顿运动定律的应用（难点：牛顿二定律微分形式）。
作业：2—03）、2—06）、2—08）、2—13）、2—15）、2—17）。
-------------------------------------------------§2–1 牛顿运动定律一 牛顿运动定律1． 牛顿第一定律（惯性定律）每个物体继续保持其静止或沿一直线作匀速运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态。
(指出：惯性、力的概念)2．牛顿第二定律运动变化和所加的力成正比，且发生在所加力的直线方向上。
dtm d dt d )(v p F == (2-1)* 在低速运动情况下（质量m 可视为常量）为：22dtd m dt d m r v F == ——质点运动微分方程（质点动力学方程） 或： a F m = (2-3) * 在高速运动情况下，质量m 明显发生变化，为：2201c v m m -= （式中：m 0 — 静质量）3．牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）F F '-= 表明：物体间的作用力与反作用力同时产生，同时消失，大小相等，方向相反，在同一直线上，性质相同。
二 理解牛顿运动定律应注意的几个问题1． 运动迭加原理当力F i 单独作用物体，加速度为a i ，有：i i m a F =当物体受两个以上(i =1,2，……，n )力作用时，实验表明：合力作用效果与各分力作用效果的矢量和相等。
有：∑==ni i m 1a F可得： ∑==ni i 1F F (2-4—— 力的迭加原理2. 第二定律a F m =或22dt d m dt d m rv F ==是矢量方程。
* 笛卡儿坐标系分量式为：zz yy xx ma F ma F ma F === (2-5)或：22dt xd m dt dvm F x x == 22dt yd m dt dv m F y y ==22dt zd m dt dv m F z z ==* 自然坐标系tt nn ma F ma F ==(2-6)切线方向分量式方程可为：22dt sd m dt dv m F t == (2-6') 3. 第二定律是瞬时关系式t a)mF()(t（物体在t具有的加速度与同时刻所受力大小成正比，方向相同，且为时间t的函数）恒力变力（加速度与力在时间上表现为一一对应的关系）4．牛顿力学适用的范围质点——质点系宏观物体（物体线度大于10–10m数量级）低速运动（物体运动速度远小于光在真空中传播速度）惯性参照系附：惯性系的确定原则（根据牛顿第一定律由实验结果判断）实验表明：以银河系中心为坐标原点，固定于银河系参照系是好惯性系。
以太阳中心为坐标原点太阳参照系也是较好惯性系。
一般讨论常采用坐标原点固定于地球中心的参照系(地心系)或固定于地球表面上参照系(地面系)——精度不算高的惯性系。
--------------------------------------------------------§2-2 物理量的单位和量纲一 SI单位国际单位制(SI)的构成为：国际单位制（SI）SI单位SI单位的倍数单位SI基本单位SI导出单位表2.1 SI基本单位二 量纲 (dimension)（导出量和基本量之间相关的物理规律性）力学中SI 基本量：长度 —— m —— L质量 —— kg —— M时间 —— s —— T某一物理量Q 的量纲则为：γβαT M L Q =dim( 式中: α、β、γ 称为量纲指数)例如: 速度的单位m/s ，量纲为 1dim -=LTv (量纲指数1,0,1-===γβα)力的单位N ( m ⋅kg/s 2 )，量纲为 2dim -=LMT F(量纲指数2,1,1-===γβα)-----------------------------------------------------------§2-3 自然力与常见力一 基本自然力 （两物体间的相互作用称为力）* 按表现形式分为:重力、正压力、弹力、摩擦力、电力、磁力、核力……等等。
* 按本质分为四种基本自然力: 万有引力、电磁力、强力、弱力。
2.3 四种基本自然力的特征讨论１．万有引力r r m m G e F 221-=式中： r e 为r方向的单位矢量； 负号表示F 与r 方向相反—引力； G 为引力常量 G =6.67⨯10–11m 3/kg ⋅s 2； m 1、m 2 —— 物体的引力质量 ２．电磁力（两个静止点电荷间的电磁力遵从库仑定律）r r q q F e 221041πε= （0ε为真空介电常量）3．强力核子间的万有引力很微弱，约10–34N，库仑力表现为排斥力，约为102N，但原子核相当稳定，体积极小，密度极大—存在着强大得多的作用力——强力（短程力，比电磁力大两个数量级）。
粒子间距为0.4⨯10–15m~10–15m时表现为吸引，粒子间距小于0.4⨯10–15m时表现为排斥，粒子间距大于10–15m后迅速衰减，可忽略不计。
4．弱力弱力也是各种粒子间的一种相互作用；它支配着某些放射性现象（在β衰变等过程）；弱力的作用力程比强力更短，仅为10–17m，强度很弱。
二技术中常见的力1．重力当物体距离地球表面h ( h << R )处时，所受地球引力为：mg m Rm Gh R m m GF E E =⋅≅+⋅=22)(2．弹力 ① 正压力mm(a ) (b )（上图： 不同力学环境中物体所受正压力大小不一样）1N F3N F2N F1N F3N F2N F(a ) (b )（上图： 物体受正压力示意图）② 拉力 （图： 绳中的拉力）1T F2T F③ 弹簧的弹性力(a ) 弹簧保持原长(b ) 弹簧被拉伸x(c ) 弹簧被压缩xx x xOOOF F胡克定律：kx F -=k 为弹簧的劲度系数， x 为弹簧相对于原长的形变量。
3．摩擦力 ① 静摩擦FsF最大静摩擦力：N S S F F μ=max , （S μ为静摩擦因数）静摩擦力规律为：max 0⋅≤≤S S F F② 滑动摩擦 （滑动摩擦力F k 的大小与相对速率v 的关系）vF kONk k F F μ=（kμ是滑动摩擦因数）注意：通常k μ和S μ有明显区别，但一般教科书常不加区别地使用。
---------------------------------------------------------------§2-4 牛顿运动定律的应用* 牛顿第二定律： a F m =(2-3)或：22dt d mdt d m rv F == (2-2)* 牛顿运动定律应用：（1）已知物体的运动状态，求物体的受力。
（2）已知物体的受力情况，求物体的运动状态。
* 分析程序：（1）隔离物体，受力分析选择研究对象；作受力分析，画出受力图；“隔离法”；“整体法”（2）对运动状况作定性分析作直线运动或者曲线运动？是否具有加速度？彼此间是否具有相对运动？加速度、速度、位移具有什么联系？……3 建立适当的坐标（简化方程的数学表达式以及运算求解）例如: 斜面运动既可以沿斜面和垂直于斜面建立直角坐标系，也可沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系。
4 列方程一般先列出牛顿二定律的矢量方程(2-2)式或 (2-3)式，然后沿各坐标轴方向列出分量方程(2-5)式或 (2-6)式。
5 求解方程，分析结果先用文字符号运算，可使各物理量的关系清楚，既便于定性分析和量纲分析，还可避免数值重复计算。
---------------------------------例2.1质量为m1倾角为θ的斜块可在光滑水平面上运动。
斜块上放一小木块，质量m2。
斜块与小木块间摩擦因数为μ。
现有水平力F作用在斜块上(如图a)。
欲使小木块m2与斜块m1以相同加速度一起运动，水平力F大小应满足什么条件？m 1m 2FxyF SF NG 2G 1m 2m 1F NF SF RF (a )(b )(c )m 2m 1F NG 1FF SF RF SG 2F N解: 虽然m 1、m 2之间没有相对运动，但必须要考虑斜块对小木块的静摩擦力作用，因此将m 1、m 2分别选作两个研究对象，隔离物体受力分析。
由题意分析如果水平力F 过小从而加速度a 过小，小木块m 2有沿斜面下滑趋势，此时斜块对小木块的静摩擦力沿斜面向上（如图 (b )）。
如果水平力F 过大从而加速度a 过大，小木块就有沿斜面上滑趋势，此时小木块受到的静摩擦力沿斜面向下（如图(c )）。
(1) 小木块m 2有沿斜面下滑的趋势图 (b )，小木块受重力G 2，斜面对正压力F N ，斜面对它的静摩擦力F S ， 有：a m F F S N 2cos sin =-θθ (1)0sin cos 2=-+g m F F S N θθ (2)斜块受重力G 1，水平力F ，小木块给予的正压力F N ，斜块只沿水平方向运动，故只需列出x 方向的方程。
a m sin F cos F F N S 1=-+θθ (3)再考虑到m 1、m 2相对静止，摩擦力为静摩擦力应有： N S F F μ≤ 联解，得：θμθθμθsin cos cos sin )(21+-+≥g m m F(2) 小木块m 2有沿斜面上滑的趋势参照图 (c )* 对小木块除了静摩擦力F S 改为沿斜面向下，其它力方向不变，因此：a m F F S N 2cos sin =+θθ (1)'0sin cos 2=--g m F F S N θθ (2)'* 对斜块，静摩擦力改为沿斜面向上，在x 方向上有：a m F F F N S 1sin cos =--θθ (3)'静摩擦力F S 仍然应满足N S F F μ≤ 联立求解，可得：θμθθμθsin cos cos sin )(21-++≤g m m F因此，水平力F 的大小应满足：θμθθμθcosi )(sin cos cos sin )(2121+≤≤+-+g m m F g m m例2.2 图 (a )中的A 为轻质定滑轮，B 为轻质动滑轮。
质量分别为m 1=0.20kg ，m 2=0.10kg ，m 3=0.05kg 的三个物体悬挂于绳端。