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共1课时
3 牛顿第二定律 高中物理 人教2003课标版 1知识与技能 通过实验结论，归纳得出牛顿第二定律，进一步理解牛顿第二定律的内容和表达式。 过程与方法 通过实验得到牛顿第二定律，培养学生概括和分析归纳的能力。 情感态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育：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。 2学情分析学生在探究加速度与力、质量的关系实验基础上进一步学习 3重点难点牛顿第二定律的理解及其应用 通过对物体的受力分析，应用牛顿第二定律求解实际问题 知识回顾：牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 运动状态改变：外因——力，改变难易程度体现在内因——惯性（质量） 探究加速度与力、质量的关系实验 活动2【讲授】新课通过对实验结果的分析归纳总结出： 牛顿第二运动定律 内容：物体加速度的大小跟它受作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向与作用力方向相同。（板书） a∝F 即 F∝ma a∝ 由关系式转变为数学表达式F=kma，其中k是比例常数。 提问：k取多少呢？能不能吧k=1呢？ 把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即 1牛=1千克·米/秒2，这样的定义下k=1 牛顿第二运动定律的数学表达式：F=ma（板书） 提出问题：某同学用水平力推桌子，但是没有推动。此时桌子的加速度是多少？推力F不等于零，为什么桌子的加速度却为零？学生探讨得出：实际物体所受的力往往不止一个，这时表达式中的F指的是物体说受的合理力。（F合=∑F=ma） 例：在光滑的水平面上物体受一大小不变、方向向右的力作用，那么，物体的加速度a方向如何？一段时间后，只改变力F的方向，即方向改为向左，那么，这时物体的速度方向如何？加速度方向如何？撤掉这个力F，则加速度为多少？速度呢？ 牛顿第二运动定律的理解 力是产生加速度的原因 同一性：（1）对同一惯性系（2）F=ma中的F、m、a对同一物体或同一个系统 矢量性：F=ma是一个矢量式，物体的加速度的方向总与合外力的方向相同 ，运用关系式求解时要规定正方向。 瞬时性：当物体所受合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，二者同时产生、同时变化、同时消失。 由此可知：合外力恒定加速度恒定，物体做匀加速运动，合外力改变加速度改变，合外力为0加速度也为0，物体处于静止或匀速直线运动状态。 思考1：天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧响亮的质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面的小球A与下面的小球B的加速度为 注意把握： 细绳剪断前A、B两球的受力情况 [分析]先分析细绳未剪断前，A和B的受力情况。B球受重力、弹簧弹力 ，A球受重力、弹簧弹力 、绳子拉力 ，且 = 。剪断瞬间 消失，但是弹簧尚未收缩，仍保持原来形态， 不变，故B球受力不变，此时 =0，而A球的加速度为： = ,方向竖直向下。 思考2：自由落体运动的物体为什么会竖直下落？质量不同的物体，他们在下落时的加速度却是一样的，你怎么理解？ 答：做自由落体的物体只受到重力的作用，重力竖直向下，根据牛顿第二定律，加速度方向和合外力方向一定相同，下落时的加速度是重力和质量的比值，因此速度物体竖直下落，并且下落时的加速度是相同的。竖直上抛的最高点速度是多少？加速度为多少？ 牛顿第二运动定律的应用 书本例题讲解：例题1、例题2 总结：1.已知运动求解力：运动 力 2.已知力求解运动：力 运动 注意：牛二是桥梁，a是关键 3.步骤：（1）确定研究对象 （2）受力分析，画出受力图 （3）建立直角坐标系，求合力 （4）根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。 例题3. 如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成a角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为m，求：木块的加速度。 确定研究对象：木块 解：以平行运动方向和垂直运动方向建立坐标系 X: Y： 得： 而 得 活动3【活动】课堂小结内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 牛顿第二定律 数学表达式：F=ma（F合=∑F=ma） 意义：（1）因果关系（2）同一性（3）矢量性（4）瞬时性 应用：（1）已知运动求力（2）已知力求运动 3 牛顿第二定律 课时设计 课堂实录3 牛顿第二定律 1第一学时 教学活动 活动1【导入】导入知识回顾：牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 运动状态改变：外因——力，改变难易程度体现在内因——惯性（质量） 探究加速度与力、质量的关系实验 活动2【讲授】新课通过对实验结果的分析归纳总结出： 牛顿第二运动定律 内容：物体加速度的大小跟它受作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向与作用力方向相同。（板书） a∝F 即 F∝ma a∝ 由关系式转变为数学表达式F=kma，其中k是比例常数。 提问：k取多少呢？能不能吧k=1呢？ 把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即 1牛=1千克·米/秒2，这样的定义下k=1 牛顿第二运动定律的数学表达式：F=ma（板书） 提出问题：某同学用水平力推桌子，但是没有推动。此时桌子的加速度是多少？推力F不等于零，为什么桌子的加速度却为零？学生探讨得出：实际物体所受的力往往不止一个，这时表达式中的F指的是物体说受的合理力。（F合=∑F=ma） 例：在光滑的水平面上物体受一大小不变、方向向右的力作用，那么，物体的加速度a方向如何？一段时间后，只改变力F的方向，即方向改为向左，那么，这时物体的速度方向如何？加速度方向如何？撤掉这个力F，则加速度为多少？速度呢？ 牛顿第二运动定律的理解 力是产生加速度的原因 同一性：（1）对同一惯性系（2）F=ma中的F、m、a对同一物体或同一个系统 矢量性：F=ma是一个矢量式，物体的加速度的方向总与合外力的方向相同 ，运用关系式求解时要规定正方向。 瞬时性：当物体所受合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，二者同时产生、同时变化、同时消失。 由此可知：合外力恒定加速度恒定，物体做匀加速运动，合外力改变加速度改变，合外力为0加速度也为0，物体处于静止或匀速直线运动状态。 思考1：天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧响亮的质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面的小球A与下面的小球B的加速度为 注意把握： 细绳剪断前A、B两球的受力情况 [分析]先分析细绳未剪断前，A和B的受力情况。B球受重力、弹簧弹力 ，A球受重力、弹簧弹力 、绳子拉力 ，且 = 。剪断瞬间 消失，但是弹簧尚未收缩，仍保持原来形态， 不变，故B球受力不变，此时 =0，而A球的加速度为： = ,方向竖直向下。 思考2：自由落体运动的物体为什么会竖直下落？质量不同的物体，他们在下落时的加速度却是一样的，你怎么理解？ 答：做自由落体的物体只受到重力的作用，重力竖直向下，根据牛顿第二定律，加速度方向和合外力方向一定相同，下落时的加速度是重力和质量的比值，因此速度物体竖直下落，并且下落时的加速度是相同的。竖直上抛的最高点速度是多少？加速度为多少？ 牛顿第二运动定律的应用 书本例题讲解：例题1、例题2 总结：1.已知运动求解力：运动 力 2.已知力求解运动：力 运动 注意：牛二是桥梁，a是关键 3.步骤：（1）确定研究对象 （2）受力分析，画出受力图 （3）建立直角坐标系，求合力 （4）根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。 例题3. 如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成a角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为m，求：木块的加速度。 确定研究对象：木块 解：以平行运动方向和垂直运动方向建立坐标系 X: Y： 得： 而 得 活动3【活动】课堂小结内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 牛顿第二定律 数学表达式：F=ma（F合=∑F=ma） 意义：（1）因果关系（2）同一性（3）矢量性（4）瞬时性 应用：（1）已知运动求力（2）已知力求运动 Tags：牛顿,第二,定律,教学,目标
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