高中物理必修一牛顿第二定律

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）必修1

主 备 人：XXXX 学科长审查签名：XXXX

§4.3牛顿第二定律

一、内容及其解析

1、内容：牛顿第二定律的内容及怎样使用牛顿第二定律解题。

2、解析：要会使用牛顿第二定律解题，首先要对牛顿第二定律：F=ma ，有一个比较深刻的理解。

二、目标及其解析

1、理解加速度与力和质量的关系。

思考题1：加速度a 与力有什么关系，加速度a 与质量m 又有什么关系？

2、理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。

思考题2：公式F=ma 中的F 与m 的方向有什么关系？

三、教学问题诊断分析

学生能记住牛顿第二定律及公式F=ma ，但不会使用公式F=ma 分析、解决问题。原因是多方面的，一方面是学生对力的合成和分解掌握不到位，另一方面是学生对匀变速直线运动理解掌握不到位，再有就是学生对公式F=ma 理解不透彻。

四、教学支持条件分析

为了使学生能透彻的理解和记住公式F=ma ，本节准备以解例题的形式来加深对牛顿第二定律定的理解和掌握。

五、教学过程设计

一、教学基本流程

复习加速度a 与力F 和质量m 的关系→引出牛顿第二定律→使用牛顿第二定律解决例题→→做练习、小结

二、教学情景

1、导入：

问题1：加速度与力有什么关系？

问题2：加速度与质量有什么关系？

2、牛顿第二运动定律：

物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

（2）公式表示：a ∝m

F 或者F ∝ma 即：F=kma 师生互动：a ：如果每个物理量都采用国际单位，k ＝1；

b ：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s 2的加速度的力叫做1

牛顿。

问题3：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述关系可推广为什么？

设计意图：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即F 合＝ma 。

师生互动：介绍F 合和a 的瞬时对应关系

a ：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。

b ：力恒定不变，加速度也恒定不变。

c ：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。

d ：力停止作用，加速度也随即消失。

3、牛顿第二定律的应用

例题1：（课本例题）

（1）学生阅读例题内容 （2）分析：

要求物体的加速度−→−质量m 已知−→−必须先求F 1

和F 2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。

（3）用投影片展示解题过程：

如图所示，建立平面直角坐标系，把力F 1和F 2分别沿x 轴和y 轴的方向分解F 1的两个分力为：

o x x F F 60cos 11=o y F F 60sin ,22=

F 2的两个分力为：

o x F F 60cos 22=o y F F 60sin ,22=

F 1y 和F 2y 大小相等，方向相反，相互抵消，F 1x 和F 2x 的方向相同，所以：

N N N F F F F F o o x x 105560cos 60cos 2121=+=+=+=合

已知合力F 合和质量m ，据F 合＝ma ，即可求得：

2/5210s m kg

N F a ===合 设计意图：已知力会用牛顿第二定律求加速度

例题2：如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F 作用下做匀加速直线运动，现使F 不断减小，则在滑动过程中 （ ）

A ． 物体的加速度不断减小，速度不断增大

B ． 物体的加速度不断增大，速度不断减小

C ． 物体的加速度先变大再变小，速度先变小再增大

D ． 物体的加速度先变小再变大，速度先变大再减小

解析：合外力决定加速度的大小，此处合外力是拉力F 和地面摩擦力f 的合力，因为F 逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大。而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同，开始一阶段加速度与速度方向同向，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以后来速度减小。答案为D 。

设计意图：理解加速度与合外力的关系

六、目标检测

1．设洒水车的牵引力不变，所受阻力与车重成正比，洒水车在平直路面上行驶原来是匀速的，开始洒水后，它的运动情况将是( )

A ．继续作匀速运动．

B ．变为作匀加速运动．

C ．变为作变加速运动．

D ．变为作匀减速运动．

2．甲车质量是乙车质量的2倍，把它们放在光滑水平面上，用力F 作用在静止的甲车上时，

得到2m ／s 2的加速度，若用力F 作用在静止的乙车上，经过2s ，乙车的速度大小是( )

A ．2m ／s

B ．4m ／s

C ．6m ／s

D ．8m ／s

3．如果力F 在时间t 内能使质量m 的物体移动距离s （ ）

A ．相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2s 的距离。

B ．相同的力在一半时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。

C ．相同的力在两倍时间内使质量是两倍的物体移动相同的距离。

D ．一半的力在相同时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。

4．质量是2kg 的物体，受到4个力作用而处于静止状态。当撤去其中F 1、F 2两个

力后，物体运动的加速度为1m ／s 2，方向向东，则F 1、F 2的合力是_________

方向________。

设计意图：检查当堂课的学习效果

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB 或BC

A 组题

1. 当作用在物体上的合外力不等于零时，则( )

A.物体的速度一定越来越大 B 物体的速度一定越来越小

C.物体的速度可能保持不变

D.物体的速度一定会改变

2. 原来作匀加速直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小时，则( )