3牛顿第二定律教学设计(第二课时)

3　牛顿第二定律　 高中物理       人教2003课标版

1、知识与技能目标

（1）探究加速度和力、质量的关系，理解掌握牛顿第二定律。

（2）初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。

2、过程与方法目标

（1）学生经历探究加速度、力、质量的关系的过程。

（2）学生感悟控制变量法，实验归纳法等科学研究方法的应用。

3、感情态度与价值观

（1）实验探究激发学生的求知欲和创新精神；

（2）让学生在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，增加学习物理的兴趣。

知识方面:

(1)掌握了力、质量、加速度、惯性等概念

(2)知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因

(3)会分析物体的受力

(4)已具备一定的实验操作技能

(5)学生对物理学的研究方法已有一定的了解

情感方面:

(1)学生通过对前面物理知识的学习，对学习物理有较浓厚兴趣

(2)有较强的好奇心和求知欲。

重点：引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律是本节教学的重点。

难点：引导学生在猜想的基础上进行实验设计，提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

1．牛顿第一定律告诉我们，力是___________________的原因，即力是产生_______的原因．

2．由实验探究a与F、m三者之间的关系知：m一定时，a与F成_____；F一定时，a与m成_____．

1．内容：物体的加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律．

2．公式：  F = m a

3．加速度的方向：跟合外力的方向相同

4 .  对公式F=ma的几点说明

  （1）力的单位——牛顿的定义

     当物体的质量m＝1 kg，在某力的作用下物体获得的加速度a＝1 m/s2时，F＝ma＝1 kg·m/s2，把这个力叫做一个单位的力，后来为了纪念牛顿，把“kg·m/s2 ”，称做牛顿，用符号N表示．即1N=1kg.m/s2

  （2）力的单位——牛顿的定义

               1N=1kg.m/s2

  （3）公式中各物理量的单位必须同时使用国际单位   

  （4）若物体受多个力作用，F指各个力的合力

1．求加速度的方法

    ( 1 ) 合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向．

    例：如图所示，一个质量为1kg的物体，受到两个相互垂直的力F1=8N、F2=6N的作用，求该物体运动的加速度?

   （2）正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．（建立x-y坐标系时，通常选取加速度的方向作为x轴的正方向，将物体所受的力正交分解后，列出方程：

                                                          Fx＝ma，Fy＝0

     例：如图所示，一个质量为1kg的物体，从倾角为300的光滑斜面上静止下滑，求物体运动的加速度?

2．解题步骤

   （1）确定研究对象．

   （2）对研究对象进行受力分析，并画受力分析图．

   （3）明确加速度方向(一般将速度方向和加速度方向标在研究对象一侧)．

   （4）根据F＝ma列方程求解．

     例：如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

    ( 1 )求车厢运动的加速度

    ( 2 )求悬线对球的拉力大小．

    针对训练:质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用，沿水平面做匀加速直线运动，求物体加速度的大小.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

1．牛顿第二定律的“五性”

     (1)同体性．即F、m、a是对同一受力物体而言的，在运用牛顿第二定律时，注意研究对象的选取．

     (2)矢量性．物体加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，合外力的方向即为加速度的方向．

     (3)因果性．力是产生加速度的原因．力是因，加速度是果

     (4)瞬时性．加速度与合外力之间的正比关系具有瞬时性，即某时刻的合外力对应着某时刻的加速度。

     (5)独立叠加性．有多个力作用在同一物体上，每个力产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体实际运动的加速度则是每个力产生加速度的矢量和

     典型例题：见PPT

2．力、加速度和速度变化量的关系

      见PPT

见PPT

3　牛顿第二定律　

3　牛顿第二定律　

1．牛顿第一定律告诉我们，力是___________________的原因，即力是产生_______的原因．

2．由实验探究a与F、m三者之间的关系知：m一定时，a与F成_____；F一定时，a与m成_____．

1．内容：物体的加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律．

2．公式：  F = m a

3．加速度的方向：跟合外力的方向相同

4 .  对公式F=ma的几点说明

  （1）力的单位——牛顿的定义

     当物体的质量m＝1 kg，在某力的作用下物体获得的加速度a＝1 m/s2时，F＝ma＝1 kg·m/s2，把这个力叫做一个单位的力，后来为了纪念牛顿，把“kg·m/s2 ”，称做牛顿，用符号N表示．即1N=1kg.m/s2

  （2）力的单位——牛顿的定义

               1N=1kg.m/s2

  （3）公式中各物理量的单位必须同时使用国际单位   

  （4）若物体受多个力作用，F指各个力的合力

1．求加速度的方法

    ( 1 ) 合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向．

    例：如图所示，一个质量为1kg的物体，受到两个相互垂直的力F1=8N、F2=6N的作用，求该物体运动的加速度?

   （2）正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．（建立x-y坐标系时，通常选取加速度的方向作为x轴的正方向，将物体所受的力正交分解后，列出方程：

                                                          Fx＝ma，Fy＝0

     例：如图所示，一个质量为1kg的物体，从倾角为300的光滑斜面上静止下滑，求物体运动的加速度?

2．解题步骤

   （1）确定研究对象．

   （2）对研究对象进行受力分析，并画受力分析图．

   （3）明确加速度方向(一般将速度方向和加速度方向标在研究对象一侧)．

   （4）根据F＝ma列方程求解．

     例：如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

    ( 1 )求车厢运动的加速度

    ( 2 )求悬线对球的拉力大小．

    针对训练:质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20 N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用，沿水平面做匀加速直线运动，求物体加速度的大小.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

1．牛顿第二定律的“五性”

     (1)同体性．即F、m、a是对同一受力物体而言的，在运用牛顿第二定律时，注意研究对象的选取．

     (2)矢量性．物体加速度的方向与物体所受合外力的方向相同，合外力的方向即为加速度的方向．

     (3)因果性．力是产生加速度的原因．力是因，加速度是果

     (4)瞬时性．加速度与合外力之间的正比关系具有瞬时性，即某时刻的合外力对应着某时刻的加速度。

     (5)独立叠加性．有多个力作用在同一物体上，每个力产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体实际运动的加速度则是每个力产生加速度的矢量和

     典型例题：见PPT

2．力、加速度和速度变化量的关系

      见PPT

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