高中物理_牛顿第二定律教学设计学情分析教材分析课后反思

4.3 牛顿第二定律

★教学目标

（一）知识与技能

（1）准确表述牛顿第二定律。

（2）能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma的。

（3）理解公式中各物理量的意义及相互关系。

（4）会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题。

（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

牛顿第二定律表达式的推导和理解。

★教学难点

牛顿第二定律的理解。

★教学方法

（1）复习回顾，创设情景，归纳总结。

（2）通过实例的分析使学生理解、应用牛顿第二定律。

★教学过程

一、新课引入

教师活动：提出问题让学生讨论、复习、回顾：

同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验，用到了什么实验方法？同学们对实验数据进行分析处理，得出了什么结论？下面先请两位同学在黑板上画出a-F和 a-1/m图象。

学生活动：学生回顾思考讨论、画图。

点评：通过学生的讨论，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。

二、新课讲解

（一）、牛顿第二定律表达式的推导

教师活动：同学们利用现已掌握的知识，阅读教材分析讨论完成下面的问题。

l．牛顿第二定律的内容应该怎样表述？

2．F=kma是怎么得到的？

3．F=kma是如何变成F=ma的？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，自主解答。

教师活动：总结，补充。

教师活动：当物体受到一个力作用的时候，F就表示那一个力，但是大部分物体是受多个力的，那么F就表示多个力的合力，即：F合=ma ，牛顿第二定律的内容又将如何表述？

学生活动：学生讨论分析、回答。

教师总结：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，加速度的方向跟合外力的方向相同。即F合=ma

教师活动：根据上面所学知识完成下面例题

点评：通过学生的自主探究、合作学习、讨论，培养学生的归纳、总结、推理能力。

（二）、牛顿第二定律的理解

【例1】．一物体质量为1kg的物体静置在光滑水平面上，从0时刻开始，用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体，

（1）、则物体产生的加速度是多大？方向如何？2s末物体的速度是多少？

（2）、在2s末再给物体加上一个大小也是2N方向水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少？3s末物体的速度是多少？

（3）、在3s末把F1撤掉，则物体的加速度变成多少，方向如何？4s末速度是多少？

（4）、2s内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的，2s末物体的加速度变为0，那是说2s后F1不再产生加速度了吗？

学生活动：学生讨论分析、解答，展示自己的答题过程。

教师活动：分析、总结、提炼。

解：（1）受力分析知：物体所受的合外力为F1=2N，则根据公式a=F合/m有a=F合/m=2m/s2；加速度方向水平向右；从0时刻开始做初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，据v t=v0+at得2s 末速度为4m/s。

（2）2s末加上F2后，物体所受的合外力为0，则据a=F合/m有加速度为0；从2s末开始物体做匀速直线运动，3s末速度仍是4m/s。

（3）3s末把F1撤掉，则F合=F2，由a=F合/m可知，加速度变为2m/s2,方向水平向左，物体开始做匀减速直线运动，据v t=v0－at得4s

末速度为2m/s.

（4）可以用平形四边形定则进行分解合成的不仅仅是力，所有的矢量均可以用平形四边形定则进行分解合成，当然也包括加速度。2S 后F1仍然产生2m/s2的加速度，不过F1产生的加速度与F2产生的加速度相互抵消，所以总的加速度是0。

教师活动：展示学生的答题过程，根据例题引导学生分析，加深对F合=ma的理解

理解1、力是产生加速度的原因。即因果关系，通过例题（1）、（2）、（3）问分析。

理解2、F合、m和a都是对于“同一个物体”而言，解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。即同体性。

理解3、物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终相同。通过例题（1）、（3）问分析。即矢量性。

理解4、加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失；所以加速度与力一样，可以突变，而速度是无法突变的。通过例题（1）、（2）、（3）问分析。即瞬时性。

理解5、物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的独立性原理。物体的合加速度等于合外力与质量的比值；也等于各个分力分别产生的加速度的矢量和。通过例题（2）、（4）问分析。即独立性。

学生活动：根据老师设置的问题，理解记忆相关知识。

【例2】一辆质量为1000kg的小汽车以72km/h的速度在水平路面上行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，汽车需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？

解析：以运动方向为

如图坐标系

（1

小为f

力：F合=f

桥梁：F合=ma

运动：a 1= (v2-v1)/t= －1m/s2

即：阻力的大小为1000N，