牛顿第二定律--优质课竞赛
牛顿第二定律教学课公开课一等奖课件省赛课获奖课件
思考：一力作用在质量m1 的物体上能产生3m/s2 ,
该力作用在质量为m2的物体上能产生1.5 m/s2 的 加速度,若将 m1 m2 合为一体能使它产生多大的加 速度?
分析指导:
以m1 为研究对象:F= m1 ×3则m1 =F/3
以m2 为研究对象:F= m2 × 1.5 则m2 =F/1.5
加速度方向与合外力方向相似.
2.公式: F合=ma
3.注意点:同体性,矢量性,瞬时性,独立性.
例2、一辆小汽车的质量 m1=8.0×102kg ，所载 乘客的质量是 m2=2.0×102kg ，用同样大小的 牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是 a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度a2是多少 （无视阻力）
2.矢量性： 加速度a的方向与合外力F合方向相似。
3.瞬时性： （a和合外力F是瞬时对应关系） a与F合 同时产生,同时消失,同时变化
4.独立性： 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地
产生与之对应的加速度，而物体体现出来的实际加速 度是物体所受各分加速度叠加的成果。
讨论:从牛顿第二定律懂得，无论如何小的 力都能够使物体产生加速度。可是我们用力 提一种很重的物体时却提不动它，这跟牛顿 第二定律有无矛盾？为什么？
1、研究目的 ： 定量分析a、F、m的关系 2、研究办法 ： 控制变量法
A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系
二、如何设计和进行实验？
实验装置如图：
可加减砝码变化小车 和砝码的总质量
可加减钩码变化小车 和砝码所受的力
1、 控制变量m.探讨加速度a与F的关系 原理：如图示
1
的关系对的的是：
人教版高中物理必修牛顿第二定律-“十校联赛”一等奖
《牛顿第二定律》教学案例人民教育出版社《物理》必修1 第四章【课程标准】理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
【教学目标】1通过回顾实验探究：a 、F 和m 之间的关系，学生能准确表述牛顿第二定律。
2通过对力的单位的定义，学生能体会牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=ma 变为F=ma 的。
3学生通过对问题情境的思考与讨论，能总结出F=ma 中的F 是物体所受的合力，体会牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。
4通过课堂例题的演练，学生能运用牛顿第二定律解题的基本思路，分析和处理简单的动力学问题。
【教学重点】1牛顿第二定律的得出2牛顿第二定律的理解与应用【教学难点】1. K 为什么取12. 理解加速度的大小和方向由物体所受合力决定，与速度无关3. 如何从实际问题抽象出物理模型，用牛顿第二定律解决实际问题【教学流程】一、课堂引入，得到规律：1通过回顾总结上一节探究实验的结论得出牛顿第二定律的文字表述。
大量的实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律。
牛顿第二定律：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。
数学比例式：m F a ∝ 数学等式：F=ma 2通过对力的单位的定义，得出牛顿第二定律表达式：F=ma 。
17世纪时，人类已经有了一些基本物理量的计量标准，但是还没有规定多大的力作为力的单位。
当物体的质量为1kg ，在某力的作用下它获得的加速度是1m/s 2时，这个力就规定为“一个单位的力”，根据牛顿第二定律：1（ ）=K ⨯1kg ⨯1m/s 2由此可得：K=1；力的单位：s 2。
为了纪念牛顿把s 2称作牛顿，用符号N 表示牛顿第二定律的数学表达式：F=maF a ∝ma 1∝二、对牛顿第二定律的理解（主要通过学生对下列几个问题情境的思考与小组合作讨论实现。
） 问题情境1：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。
人教版高中物理必修用牛顿运动定律解决问题(二)-优质课比赛一等奖(1)
《超重和失重》教学设计甘肃省武威第二中学王富云一、教学目标1知识与技能（1）掌握超重现象和失重现象的概念。
（2）理解超重现象和失重现象的原因。
2过程与方法（1）观察并感受失重和超重现象。
（2）经历探究产生超重和失重现象条件的过程，理解物理规律在生活实际中的应用，并能用科学的观点解释身边的物理现象。
二、教学重点、难点、疑点1教学重点：由牛顿运动定律认识理解超重和失重。
2教学难点：引起超重和失重的原因。
3教学疑点：宇宙飞船在轨道上正常运行时，飞船内的物体为什么出现完全失重现象。
三、教学用具：台式测力计和体重计。
四、教学过程：（一）实验导入，激发学生兴趣1引入：同学们上正课之前，先叫一个同学在体重计上下蹲和站起，让其他几个同学观察和记录看到的现象。
2这就是我们经常听说的“超重、失重”现象。
那么“超重”和“失重”的准确意义是什么它是什么原因造成的这节我们用牛顿运动定律来认识和理解这个问题。
（二）用比较法、隔离法分析超重和失重的本质１超重我们从一个具体事例开始。
（多媒体课件呈现例题）【例题1】老师：压力F’作用在什么物体上生：（齐）地板上。
师：直接以地板或电梯为对象能不能直接求出这个力F′为什么生：（单独）要尽量学生说两点：①不能，②电梯的质量不知道，钢绳的拉力不知道，无法用牛顿第二定律。
师：那如何求这个力生（个别）：求这个力的反作用力，由牛顿第三定律F′=F；以人为研究对象，用牛顿第二定律可求出F。
师：人的加速度是多少师：人相对电梯静止，所以a=3m/s,方向向上。
解：以人为对象，由牛顿第二定律，F-mg=maF =mga代入数据，F=650N由牛顿第三定律：F=F=650N,方向竖直向下。
分析解答过程师：图中有F，F′，mg三个力，测力计直接表示出的是那些力进一步做例题2，用台式测力计演示，测力计表示的是作用在它上面的压力，并不一定是物体是重力。
在讲台上演示并说明这一点。
当物体平衡时，因为F=mg（二力平衡,又因为Ｆ＝Ｆ′（牛顿第三定律），所以Ｆ′＝ｍｇ，读数等于重力。
牛顿第二定律“十校联赛”一等奖
牛顿第二定律 教案【教学目标】 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，知道公式的确切含义；3．知道得到牛顿第二定律的实验过程；4. 培养学生的实验能力、分析总结能力和解决问题的能力；5. 知道控制变量法。
【重点难点】 牛顿第二定律的理解及其应用。
【教材解读】一、牛顿第二定律的内容：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，加速度的方向跟合力的方向相同。
数学表达式为F ＝ma1．意义：牛顿第二定律是描述物体的加速度、物体的质量、物体所受合外力三者定量关系的物理规律，是动力学的核心内容．2．研究方法：控制变量法。
先研究加速度跟力的关系（m 不变），得出a ∝F ；再研究加速度跟质量的关系（F 不变），得出a ∝m 1，归纳得出：a ∝mF ，即F ＝k ·m a 。
各量都采用国际单位制时，牛顿第二定律表达式为：F ＝ma （此时k ＝1）。
3．定律内容的理解：（1）因果关系：F 是物体所受的合外力，只要物体所受合外力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的原因。
（2）数值关系：加速度与质量m 的乘积反映物体所受合外力的大小．（3）矢量关系：表达式F =m a 是矢量表达式，它不仅表示两边的数值相等，还反映了加速度方向始终跟合外力的方向相同．例 （2013·江西省临川一中、师大附中高三联考）台球沿桌面以速度v 0与球桌边框成α角撞击边框上的O 点，反弹后速度为v 1，方向与框边的夹角仍为α，如图所示，若v 1<v 0，OB 边垂直桌边，则球桌边框给球的作用力方向可能为图中的（ ）A ．OA 方向B ．OB 方向C ．OC 方向D ．OD 方向 解析：加速度a 的方向与速度改变Δv 的方向相同，再根据牛顿第二定律可知，合外力的方向与加速度的方向相同，所以合外力的方向与速度改变Δv 的方向相同，本题中球桌边框给球的作用力方向与小球速度改变的方向相同，根据矢量的合成法则可知，小球速度的改变方向只可能沿OA 方向，所以只有选项A 正确。
牛顿第二定律--优质获奖精品课件 (14)
间内质点的速度变化量是不
B.质点的速度方向不可能总是与该恒力的方向垂直
变的,但速率变化量是变化
C.质点的加速度方向总是与该恒力的方向相同
的,A、D错误,B正确;
D.在单位时间内质点的速率变化量总是不变
由牛顿第二定律知,质点加
速度的方向总与该恒力方向
相同,C正确.
2.(多选)一个物体在多个力的作用下处于静止状
37°角斜向下的推力F作用时,沿水平方向做
在水平方向上,有Fcos 37°-Ff
匀加速直线运动,求物体加速度的大小.(g取
=ma
10
2
m/s ,sin
37°=0.6,cos 37°=0.8)
2
m/s
在竖直方向上,有
FN=mg+Fsin 37°
又知Ff=μFN
联立解得a=5
图4-3-4
2
m/s
1.(多选)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,
速度成正比
B.由m= 可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度
[解析]
a= 是加速
度的决定式,a与F成
正比,与m成反
比;F=ma说明力是
产生加速度的原因,
成反比
但不能说F与m成正
C.由a= 可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比
比,与a成正比;质量
D.由m= 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的
生变化需要时间,选项A正确,B错误;
加速度的方向由合力的方向决定,与速度v不一定同向,选项C正确;
牛顿第二定律具有独立性,多力作用下物体的加速度总等于各个力单独作
人教版高中物理必修用牛顿运动定律解决问题(二)-优质课比赛一等奖
《超重和失重》教学设计郑健【教学方案设计】一、学习任务分析超重、失重是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是超重、失重现象。
怎样才能让学生不是机械化地记住超重、失重的现象，而是真正理解超重、失重的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。
二、学生分析超重、失重学生有一定感性和模糊的体会，但理解超、失重概念，对学生而言有一定的困难。
我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的原因。
因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。
激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有牛顿运动定律的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。
学生可能将超重、失重现象与牛顿运动定律知识割裂，教学中要注意引导学生进行知识同化，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。
三、教学目标l、知识与技能：1认识超重和失重现象；2知道产生超重、失重现象的条件；3能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。
2、过程与方法：1经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。
2经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
3、情感、态度与价值观：1体会生活中的超重和失重现象，生成“学以致用”的意识。
2了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。
3体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
四、教学的重点难点重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。
难点：1产生超重和失重现象的实质；2运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。
4.3牛顿第二定律[徐进娟]【市一等奖】优质课
![4.3牛顿第二定律[徐进娟]【市一等奖】优质课](https://img.taocdn.com/s3/m/afcf06c0ba0d4a7302763a52.png)
教材分析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。
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k=l,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。
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,否则就会将活的规律变为死的公式。
2教学目标教学目标知识与技能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简单的计算。
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、分析推理能力。
情感、态度和价值观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学情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。
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F、M、a三者
之间有何关系
二、实验探究
实验设计：
(1)在光滑轨道上放一小车，小车一端系 有细绳，绕过定滑轮以后吊着砝码，当 m砝《m车时，小车所受的拉力F ≈ m砝g
（ 2 ）小车受到恒力作用做匀变 速运动，通过打点计时器测a
（3）为了便于比较，我们取两个质量 相同的小车挂有不同的 钩码（为什 么？）让两辆小车同时启动，同时制 动，以研究加速度与外力的关系 由
实验过程：
• 1、保持m不变，研究a 与F的关系 • 2、保持F不变，研究a 与m的关系
实验结论：
• 1、对质量一定的物体来说，物体的 加速度跟作用在物体上的力成正比。 • a∝F 或者 a1/a2 =F1/F2 • 2、在相同的力作用下，物体的加速 度跟物体的质量成反比。 a∝1/m 或者 a1/a2=m2/m1.
• 例1、一辆小车在光滑的水平面 上，若用一水平力F1拉它，则它 的加速度在0.5S内从0.2m/s增大 到0.8m/s，若用一水平力F2拉它， 则它的加速度在0.4S内从0.3m/s 增大到0.6m/s，那么F1和F2的比 是多少？
• 例2、甲乙两辆实验小车，在 相同的力作用下，甲车产生的 2 加速度为1.5m/s ,乙车产生的 加速度为4.5m/s2甲车的质量是 乙车质量的几倍？
总结论：物体的加速 度与作用力成正比， 与物体的质量成反比
讨论：作用力：指物体所受的合力，
加速度的方向：与合力的方向相同
三、牛顿第二定律速度的方 向与合力的方向相同．
F合 a 2、表达式： m
或者 F合 ma
写成等式：F合 = Kma
3、牛顿定律的特点：
（1）同体性：是指F合、m和a都是对于同一个 物体而言的． （2）矢量性：是指加速度和合外力都是失量， 加速度的方向取决于合外力的方向．牛顿第二 定律公式是一个矢量式． （3）瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对 应关系，无论物体所受合外力的大小和方向如 何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合 外力同步变化．
1 s at 2 2
时间相同时有
a1 s1 2 a1 a2 s2 1 a2
为了便于比较，我们还可以取两个质 量不相同的小车挂有相同的钩码（为 什么？）让两辆小车同时启动，同时 制动，以研究加速度与质量的关系 由
1 s at 2 2
时间相同时有
a1 s1 2 a1 a2 s2 1 a2
牛顿第二定律
一、科学猜想：影响 加速度的因素有哪些？
A、用不同的力推同一辆车
• 较大力容易把车推动
B、用相同的力推不同的空
车和满载的车。
• 质量小的车容易推动
回忆牛顿第一定律
• 有外力作用 • 运动状态改变 （速度改变） • 产生加速度
• 质量是惯性大小的量度
• 由此说明加速度 与力和质量有关
定义：使质量为1 kg 的物体产 生1 m/s2 的加速度的力是 1 N
各物理量采用国际单位后， 表达式中的 K=1 ，则表达式 简化为：F合 = ma
• 例3、在光滑水平面上有一个 质量为4Kg的物体，它受到两 个水平力的作用F1=5N,F2=7N, 那么物体可能获得的加速度的 大小为 （ B C ） 2 2 • A、4m/s B、1m/s • C、0.5m/s2 D、0.2m/s2