3.牛顿第二定律
目标体系构建
明确目标·梳理脉络【学习目标】
1．理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。
2．知道力的国际单位“牛顿”的定义。
3．能应用牛顿第二定律处理相关问题。
【思维脉络】
课前预习反馈
教材梳理·落实新知
知识点1牛顿第二定律
1．内容：物体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__。
2．表达式
(1)表达式：F＝__kma__，式中k是比例系数，F是物体所受的__合外力__。
(2)国际单位制中：F＝__ma__。
知识点2力的单位
1．国际单位：__牛顿__，简称__牛__，符号为__N__。
2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生__1 m/s2__的加速度的力，称为1 N，即1 N＝__1 kg·m/s2__。
3．比例系数k的含义：关系式F＝kma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定，三个量都取国际单位，即三量分别取__N__、__kg__、__m/s2__作单位时，系数k＝__1__。
预习自测
『判一判』
(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大。( × ) (2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。( × )
(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。( √ ) (4)在国际单位制中，公式F ＝kma 中，k ＝1。( √ ) (5)两单位N/kg 和m/s 2是等价的。( √ )
『选一选』 如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F 推一购物车沿直线前进，已知推力大小是80 N ，购物车的质量是20 kg ，购物车与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( B )
A ．购物车受到地面的支持力是40 N
B ．购物车受到地面的摩擦力大小是40 N
C ．购物车将沿地面做匀速直线运动
D ．购物车将做加速度为a ＝4 m/s 2的匀加速直线运动
解析：购物车沿水平面运动，则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力F N ＝20×10 N ＝200 N ，A 错误；购物车受到地面的摩擦力大小是：f ＝μF N ＝0.2×200 N ＝40 N ，B 正确；推力大小是80 N ，所以购物车沿水平方向受到的合外力：F 合＝F －f ＝80 N －40 N ＝40 N ，所以购物车做匀变速直线运动，C 错误；购物车的加速度：a ＝F 合m ＝40
20
m/s 2＝2 m/s 2，D 错误。 『想一想』 如图所示，用一个力推大石头，没有推动，大石头没有产生加速度，为什么？要使大石头产生加速度应该满足什么条件？
答案：大石头没有运动的原因是推力与摩擦力相等，大石头受到的合外力为0，加速度为0。要使大石头产生加速度，则应加大推力，推力大于摩擦力时，合外力不为0，才能产生加速度。
课内互动探究
细研深究·破疑解难探究对牛顿第二定律的理解
┃┃情境导入__■
如图所示，赛车车手要想赢得比赛，除了赛车手的技术高超外，赛车本身也是赢得比赛的关键。要想使赛车启动获得较大的加速度，该如何设计汽车？为什么？
提示：设计赛车时要有大的加速度，一方面需要有强大动力的发动机，另一方面在保障安全的前提下减小赛车的质量。
┃┃要点提炼__■
1．牛顿第二定律的六个特性
同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的
因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度
矢量性
F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它所受的合力方向决定，且总与合力
的方向相同
瞬时性加速度与合力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失
相对性物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系独立性
作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量
和分力和分加速度在各个方向上的分量关系也遵循牛顿第二定律，即F x＝ma x，
F y＝ma y
(1)合外力与加速度的关系
合外力与
加速度
?
?
?合外力方向决
定加速度方向
→a与F方向总相同
合外力大小决
定加速度大小
→a与F大小成正比
(2)合外力与速度的关系
合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速。
(3)力与运动的关系
物体受力作用→运动状态变化—物体速度变化?????
力与速度同向→v 增加力与速度反向→v 减小
(4)加速度的定义式与决定式
①a ＝Δv
Δt 是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定
义物理量的方法。
②a ＝F
m 是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。
特别提醒
物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即a 与合力F 方向总是相同，但速度v 的方向不一定与合外力的方向相同。
┃┃典例剖析__■
典题1 如图所示，静止在光滑水平面上的物体A 的一端固定着处于自然状态
的轻质弹簧。现对物体作用一水平恒力F ，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是( B )
A ．速度先增大后减小，加速度先增大后减小
B ．速度先增大后减小，加速度先减小后增大
C ．速度增大，加速度增大
D ．速度增大，加速度减小 思路引导：
分析物体A 的受力――→判断合力如何变化――→F 合
＝ma 加速度如何变化――→判断速度如
何变化
解析：压缩的初始阶段，水平恒力大于弹簧弹力，合力方向朝左，物体加速，随着物体向左移动，弹簧弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，但当弹簧弹力大于水平恒力时，合力方向朝右，物体开始减速，弹簧弹力继续增大，合力逐渐增大，加速度逐渐增大，即先是加速度逐渐减小的加速运动，后是加速度逐渐增大的减速运动，选项B 正确。
思维升华：1.力与加速度为因果关系：力是因，加速度是果。只要物体所受的合外力不为零，就会产生加速度。加速度与合外力方向相同，大小与合外力成正比。
2．力与速度无因果关系：合外力方向与速度方向可以相同，可以相反，还可以有夹角。合外力方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时物体做减速运动。
┃┃对点训练__■
1．(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是( CD ) A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
B ．由m ＝F
a 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比
C ．由a ＝F
m
可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比
D ．由m ＝F
a 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出
解析：牛顿第二定律的表达式F ＝ma 表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关；故排除A 、B ，选C 、D 。
探究 牛顿第二定律的应用 ┃┃情境导入__■
汽车突然刹车，要在很短时间内停下来，会产生很大的加速度，这个加速度是靠什么力产生的？如何求这个力？
提示：摩擦力；F f ＝ma ┃┃要点提炼__■
1．应用牛顿第二定律解题的步骤
2．解题常用方法
(1)合成法：首先确定研究对象，画出受力分析图，当物体只受两个力作用时，将这两个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成，直接求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解。
(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所受的合力，应用牛顿第二定律求加速度。在实际应用中的受力分解，常将加速度a 所在的方向选为x 轴，垂直
于a 方向选为y 轴，则有????? F x ＝ma F y ＝0；有时也可分解加速度而不分解力，即?????
F x ＝ma x F y ＝ma y
。
┃┃典例剖析__■
典题2如图所示，自动扶梯与水平面夹角为θ，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力F N和扶梯对人的摩擦力F f，重力加速度为g。
思路引导：确定研
究对象
→
受力
分析
→
?
?
?
?
?
?
?
?
――→
解法1
将力正交分解
――→
解法2
将加速度正交分解
→列方程→求分力
解析：这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重力mg、竖直向上的支持力F N和水平向右的摩擦力F f，因为人的加速度方向沿扶梯向上，所以人所受的这三个力的合力方向也沿扶梯向上。
解法一：建立如图甲所示的直角坐标系，人的加速度方向正好沿x轴正方向，由题意可得
x轴方向：
F f cos θ－F Nsin θ－mg sin θ＝ma
y轴方向：
F Ncos θ－F f sin θ－mg cos θ＝0
解得F N＝mg＋ma sin θ
F f＝ma cos θ
解法二：建立如图乙所示的直角坐标系(水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴方向的加速度分量a x＝a cos θ，y轴方向的加速度分量a y＝a sin θ，根据牛顿第二定律有
x 轴方向：F f ＝ma x ；y 轴方向：F N －mg ＝ma y 解得：F N ＝mg ＋ma sin θ，F f ＝ma cos θ。
比较以上两种解法，很显然，两种解法都得到了同样的结果，但是第二种解法较简便。 答案：mg ＋ma sin θ ma cos θ 思维升华：坐标系的建立方法
在牛顿第二定律的应用中，采用正交分解法时，在受力分析后，建立直角坐标系是关键。在建立直角坐标系时，不管选取哪个方向为x 轴正方向，最后得到的结果都应该是一样的，但在选取坐标轴时，应以解题方便为原则。
┃┃对点训练__■
2．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/s 2，sin 37°≈0.6，cos 37°≈0.8)求：
(1)车厢运动的加速度； (2)悬线对球的拉力大小。 答案：(1)7.5 m/s 2，方向水平向右 (2)12.5 N 解析：方法一：合成法
(1)由于车厢沿水平方向运动，且球和车厢相对静止，所以车厢与小球的加速度相同，方向水平向右。
选小球为研究对象，受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得F 合＝mg tan θ＝ma 解得a ＝F 合m ＝g tan 37°＝34g ＝7.5 m/s 2。
(2)悬线对球的拉力大小为
F ＝mg
cos 37°＝1×100.8 N ＝12.5 N 。
方法二：正交分解法
建立直角坐标系，并将悬线对小球的拉力正交分解，如图所示。
则沿水平方向有F sin θ＝ma 竖直方向有F cos θ＝mg 解以上两式得a ＝7.5 m/s 2， F ＝12.5 N
a 的方向水平向右。
核心素养提升
以题说法·启智培优
易错点：对力的突变与否产生错觉
案例 如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两
小球均保持静止。当突然剪断细绳的瞬间，上面小球A 与下面小球B 的加速度a 1、a 2分别为(以向上为正方向)( C )
A ．a 1＝g a 2＝g
B ．a 1＝2g a 2＝0
C ．a 1＝－2g a 2＝0
D ．a 1＝g a 2＝－g
错解：本题易错选项及错误原因具体分析如下： 易错选项
错误原因
A 项
认为A 球和B 球为一个整体，只受重力作用，具有相同的加速度，没有注意到
弹簧对两个小球仍有作用力。实际上弹簧对两个小球的作用力在剪断细绳的瞬间并没有发生变化
B 项
只注意到了弹簧对两个小球的作用力的大小，以及每个小球所受合力的大小，
没有注意到加速度是矢量及正方向的规定
D项认为剪断细绳瞬间，绳的弹力不会突变而弹簧的弹力却突然变为0，正好与事实相反
解析：分别以A、B为研究对象，分析细绳剪断前和剪断后瞬间的受力。剪断前A、B 静止，如图甲所示，A球受三个力：绳子的拉力F T、重力mg和弹簧弹力F，B球受两个力：重力mg和弹簧弹力F′。
A球：F T－mg－F＝0，
B球：F′－mg＝0，F＝F′，
解得F T＝2mg，F＝mg。
剪断瞬间，A球受两个力，因为绳中弹力的突变，剪断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形变不可改变，弹力不变。如图乙，A球受重力mg、弹簧的弹力F，同理B球受重力mg和弹力F′。
A球：－mg－F＝ma1，
B球：F′－mg＝ma2，
解得：a1＝－2g，a2＝0。
素养警示
不同模型瞬时加速度的求法
在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型。全面准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活正确地分析问题。
1．模型的共同点：都是质量可忽略的理想化模型，都会发生形变而产生弹力，同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关。
2．模型的不同点：
弹力表现形式弹力方向弹力能否突变
轻绳拉力沿绳收缩方向能
轻杆拉力、支持力不确定能
轻弹簧拉力、支持力沿弹簧轴线不能
橡皮条拉力沿橡皮条收缩方向不能
素养脉络构建
知识构建·整体呈现
第四节牛顿第二定律 [学习目标] 1.了解数据采集器在探究牛顿第二定律实验中的作用.2.理解牛顿第二定律的内容和公式的确切含义.3.知道力的国际单位“牛顿”的定义，理解1 N大小的定义.4.会用牛顿第二定律的公式处理力与运动的问题. 一、数字化实验的过程及结果分析 1.数据采集器：通过各种不同的传感器，将各种物理量转换成电信号记录在计算机中. 2.位置传感器记录的实验结果 (1)保持滑块的质量m不变、改变拉力F，可得到滑块的速度－时间图象，经分析可得，物体的加速度与合外力之间的关系：a∝F. (2)保持拉力F不变，改变滑块的质量m，可得到滑块的速度－时间图象，经分析可得，物体 的加速度和质量的关系：a∝1 m . 二、牛顿第二定律及其数学表示 1.内容：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同. 2.表达式：a＝k F m ，当物理量的单位都使用国际单位制时，表达式为F＝ma. 3.力的单位“牛顿”的定义：国际上规定，质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度时，所受的合外力为1 N.
判断下列说法的正误. (1)由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比.(×) (2)公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取.(×) (3)使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N.(√) (4)公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和.(√) (5)物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致.(×)
一、对牛顿第二定律的理解 (1)从牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ (2)从匀速上升的气球上掉下一个物体(不计空气阻力)，物体离开气球的瞬间，物体的加速度和速度情况如何？ 答案(1)不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零，箱子仍保持不动，所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾. (2)物体离开气球瞬间物体只受重力，加速度大小为g，方向竖直向下；速度方向向上，大小与气球速度相同. 1.表达式F＝ma的理解 (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位. (2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度. 2.牛顿第二定律的六个性质 性质理解 因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性F＝ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中，m、a都是对同一物体而言的 独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 相对性物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 例1(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
牛顿第二定律 教学设计 教材分析 牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的．本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题． 学情分析???? 学生学习了第二节实验课：探究加速度与力/质量的关系，?对a?m?F三者关系都有了初步了解，并且总结出了相关规律，所以对本节理论课内容做好了铺垫，对掌握本节内容具有重要作用，? 教学目标： 知识与技能 1、能准确表述牛顿第二定律 2、理解数学表达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、能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题 过程与方法 通过对上节课实验结论的归纳，培养学生概括和分析推理能力
情感与态度 1、渗透物理学研究方法的教育——由实验归纳总结物理规律 2、让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性 教学重点： 牛顿第二定律 教学难点： 1、牛顿第二定律公式的理解 2、理解k=1时，F=ma 教学方法和程序：探讨、归纳、数字化实验、讯飞多媒体辅助互动等。具体步骤是：创设物理情景→回顾与思考→数字化演示实验→总结规律→讯飞多媒体辅助互动。 教学过程：
板书设计： 牛顿第二定律 1．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．加速度的方向跟合外力的方向相同 2．表达式：a ＝F 合m 或F 合＝ma 说明：①a ＝F m 是加速度的决定式②力是产生加速度的原因③m ＝F a 中m 与F 、a 无关 1. 3．对牛顿第二定律的理解：①矢量性 ②因果性 ③瞬时性 ④同体性 ⑤独立性 ⑥局限性 4．应用牛顿第二定律解题的一般步骤 备用习题： 1．如图所示，一物体以一定的初速度沿斜面向 上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端．试分析在物 体运动的过程中加速度的变化情况． 解析：在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零．在物体向下滑动的过程中， 物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是
牛顿第二定律物理教学设计 这是一篇由网络搜集整理的关于牛顿第二定律物理教学设计的文档，希望对你能有帮助。 Ⅰ 教学设计 1．1以本为本，制订教学方针 现行大纲对“牛顿第二定律”的要求是B级，本人制定了如下目标： 一．知识目标： 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，知道定律的确切含义。 3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。 二能力目标 培养学生的实验能力，分析问题，解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理由一种研究问题的方法——控制变量法 教学重点： 1．牛顿第二定律的实验过程； 2．牛顿第二定律。 3．教学难点： 4．牛顿第二定律的理解。 教学用具： 小车，导轨（一端带有定滑轮），打点记时器，学生电源，砝码（一盒），
细绳，导线，纸带。 1．2 复习引入，明确探究方法 幻灯片：A．什么是物体运动状态的改变？ B．物体运动状态发生改变的原因是什么？ C．物体运动状态改变是产生加速度，那么产生的加速度跟那些因素有关？我们如何来确定它们之间的关系？ 前面两个问题学生不难回答，第三个问题的第一个学生经过独立思考也能得出正确的答案，而第二个学生一开始没有得出答案，我提示：在学速度的时候，我们是如何比较甲乙两位同学运动的快慢的？学生齐声回答——控制变量法。接着我要求他们根据实验器材，设计一套确定加速度和作用力以及质量的关系的步骤。 1．3 学生活动，得出实验结论 幻灯片：（物体质量相同） 结论：学生通过自己动手动脑，总结规律，得出结论，老师加以总结。 巩固练习： 同样的力拉质量不同的物体，为什么轻是物体先达到某一速度？ 因为m小，由a = 知a大，由= at得大 1．4 用课件模拟整个过程，有效减少了学生的遗忘量。通过形象生动的计算机模拟实验，既加深了对知识的理解，又在一种融洽的气氛中牢固了所学的新知识，新规律。 1．5理论知识的学习，形成知识体系
物理（2019人教版）牛顿第二定律学案 1.知道牛顿第二定律a ＝ F m 确切含义 2.会应用牛顿第二定律的公式进行有关计算和处理有关问题． 一、牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的成正比，跟它的质量成，加速度的方向跟作用力的方向． (2)公式：F＝kma，F指的是物体所受的合力． 当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma. (3)力的国际单位：牛顿，简称，符号为 . “牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝ . 2．牛顿第二定律中的六个特征 因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性F＝ma是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 1
局限性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 3．力与运动的关系 1.(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A．由F＝ma可知，m与a成反比 B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 C．加速度的方向总跟合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 2.(多选)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( ) A． 1 m/s2 B． 5 m/s2 C． 4 m/s2 D． 8 m/s2 3.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为 ( ) A．速度不断增大，但增大得越来越慢 B．加速度不断增大，速度不断减小 C．加速度不断减小，速度不断增大 D．加速度不变，速度先减小后增大 二、牛顿第二定律和力的单位 (1)内容 1
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
示范教案 3 牛顿第二定律 整体设计 教材分析 牛顿第二定律是动力学部分的核心内容，它具体地、定量地回答了物体运动状态的变化，即加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系；况且此定律是联系运动学与力学的桥梁，它在中学物理教学中的地位和作用不言而喻，所以本节课的教学对力学是至关重要的．本节课是在上节探究结果的基础上加以归纳总结得出牛顿第二定律的内容，关键是通过实例分析强化训练让学生深入理解，全面掌握牛顿第二定律，会应用牛顿第二定律解决有关问题． 教学重点 牛顿第二定律应用 教学难点 牛顿第二定律的意义 课时安排 1课时 三维目标 1．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有关的计算． 2．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）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．情感、态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力． 教学过程 导入新课 情景导入 多媒体播放刘翔在国际比赛中的画面．如图． 边播放边介绍：短跑运动员在起跑时的好坏，对于取得好成绩十分关键，因此，发令枪响必须奋力蹬地，发挥自己的最大体能，以获得最大的加速度，在最短的时间内达到最大的运动速度．我们学习了本节内容后就会知道，运动员是怎样获得最大加速度的．复习导入 利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一
4.3 牛顿第二定律导学案（第1课时） 班级：姓名： . 一、学习目标 1.能够准确的描述牛顿第二定律的内容； 2.知道力的国际单位制单位“牛顿”是这样定义的； 3.能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律。 二、学习重难点 重点：牛顿第二定律的理解； 难点：对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解； 三、知识回顾： 问题1.在《探究加速度、力与质量关系》的实验中，我们得到了以a-F图象和a-1/m图象，根据图象，加速度与力和质量有什么定量关系？ 四、新课学习 1.牛顿第二定律 （1）内容： （2）表达式： 问题2.请写出牛顿第二定律表达式的推导过程，并说说1N力的大小是怎么规定的？ 2.对牛顿第二定律及表达式的理解 问题3.力是物体产生加速度的原因,而加速度是用来定义和度量的,那么物体运动的加速度到底取决于什么? 问题4.如下图，人站在车厢外能推动车厢，但站在车厢内还能推动车厢吗？公式中的F是外界物体对它施加的力（外力），还是内部的物体对它施加的力（内力）？ 问题5.根据牛顿第二定律知道，无论怎样小的外力都可以使物体产生加速度。可是我们用
力提一个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？ 问题6.抛出一个篮球，球在出手前和出手后受到的合外力和加速度方向分别是怎么样的？（空气阻力忽略不计） 质量不同的物体，所受重力不一样，它们下落的加速度却是一样的。你怎么解释？ 练习：下列说法正确的是：（） A．根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比 B．物体所受合外力减小时，加速度一定减小小 C．水平射出的子弹加速度的方向沿着水平方向 D．一物体受到多个力的作用，当只有一个力发生变化时，加速度可能不变 3.牛顿第二定律的简单应用 试一试：你能根据牛顿第二定律，设计一个测量天宫一号目标飞行器的质量的方案吗？你可以获得的信息由：神舟十号推进器的平均推力；神舟十号的质量；地面雷达实时传送飞船的速度。（短时间内可认为飞船做直线运动） 五、当堂检测 1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 2．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，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（） A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 3．一个质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用，则这个物体可能产生的最大加速度大小为____________，最小加速度大小为____________. 4．在牛顿第二定律的表达式F=k m a中，有关比例系数k的下列说法中，正确的是（）A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定D．在国际单位制中，k等于1
4.3牛顿第二定律导学案（第1课时） 班级：姓名：. 一、学习目标 1.能够准确的描述牛顿第二定律的内容； 2.知道力的国际单位制单位“牛顿”是这样定义的； 3.能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律。 二、学习重难点 重点：牛顿第二定律的理解； 难点：对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解； 三、知识回顾： 问题 1.在《探究加速度、力与质量关系》的实验中，我们得到了以 a-F 图象和 a-1/m 图象，根据图象，加速度与力和质量有什么定量关系？ 四、新课学习 1.牛顿第二定律 （1）内容： （2）表达式： 问题 2.请写出牛顿第二定律表达式的推导过程，并说说1N 力的大小是怎么规定的？ 2.对牛顿第二定律及表达式的理解 问题 3.力是物体产生加速度的原因,而加速度是用来定义和度量的,那么物体运动的加速度到底取决于什么? 问题 4.如下图，人站在车厢外能推动车厢，但站在车厢内还能推动车厢吗？公式中的 F 是外界物体对它施加的力（外力），还是内部的物体对它施加的力（内力）？ 问题 5.根据牛顿第二定律知道，无论怎样小的外力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个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？
问题 6.抛出一个篮球，球在出手前和出手后受到的合外力和加速度方向分别是怎么样的？（空气阻力忽略不计） 说一说：质量不同的物体，所受重力不一样，它们下落的加速度却是一样的。你怎么解释？ 练习：下列说法正确的是：（） A．根据 m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比B．物 体所受合外力减小时，加速度一定减小小 C．水平 射出的子弹加速度的方向沿着水平方向 D．一物体 受到多个力的作用，当只有一个力发生变化时，加速度可能不变 3.牛顿第二定律的简单应用 试一试：你能根据牛顿第二定律，设计一个测量天宫一号目标飞行器的质量的方案吗？你可以获得的信息由：神舟十号推进器的平均推力；神舟十号的质量；地面雷达实时传送飞船的速度。（短时间内可认为飞船做直线运动） 五、当堂检测 1.静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A.物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 2.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，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（） A.牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 3.一个质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和3N 的共点力作用，则这个物体可能 产生的最大加速度大小为，最小加速度大小为. 4.在牛顿第二定律的表达式F=k m a 中，有关比例系数k 的下列说法中，正确的是（） A.在任何情况下k 都等于1 B．k 的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k 的数值由质量、加速度和力的单位决定D．在国际单位制中，k 等于1 六、反思提升（这节课你学到了那些知识与方法，赶紧写下了吧！）
牛顿第二定律
教师活动 通过上节课的学习，我们知道（1）当保持物体质量不变时，物体的加速度与它所受力成正比。 加速度与力的关系 用数学式子表示就是：a∝F （2）当保持物体受力不变时，物体的加速度跟质量成反比。 加速度与质量的关系 用数学式子表示就是：a∝1/m 力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？今天我们来找出这个数量关系
甲猜想中的a-F图像 乙根据实际数据作出的a-F图像 多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点。大量的实验和观察到的事实都可以得出：物体的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。 1．牛顿第二定律的内容 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。这就是牛顿第二定律。 2．牛顿第二定律可表述为：a∝F/m也可以写成等式：F＝km a 其中k是比例系数。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F指的是物体所受的合力。 3．牛顿第二定律更一般的表述： 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比；加速度的方向跟合力的方向相同。 F合＝km a 牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加
方程求解。 例题1：在平直路面上，质量为1100kg 的汽车在进行研发的测试，当速度达到100km/h 时取消动力，经过70s 停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N ，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 分析：如图，取消动力后，汽车在平直路面上只受阻力的作用。 由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运动的加速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。 如图，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。由于二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第二定律可以求出汽车运动的加速度： 解：以汽车为研究对象。设汽车运动方向为x 轴正方向，建立一维坐标系。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。 初速度v 0＝100km/h ＝27.8m/s ，末速度为0，滑行时间t ＝70s 。 根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，加速度为 t v t v a 0 010- =-=
牛顿第二定律教学设计 一、教学任务分析 1．教材的地位和作用： 牛顿第二定律是2003年人教版高一物理教材第一册第三章的第二节内容。 牛顿第二定律具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是学习动量观点和能量观点的基础，将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习，是本章的重点和中心内容，也是整个力学部分的核心内容。 二、学生分析 知识方面: 掌握了力、质量、加速度、惯性等概念 知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因 会分析物体的受力 已具备一定的实验操作技能 学生对物理学的研究方法已有一定的了解 情感方面: 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 有较强的好奇心和求知欲。 三、教学目标: 笨节课不仅要使学生理解掌握牛顿第二定律，更要注重如何通过运用控制变量法，引导学生思考，得出牛顿第二定律。 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。 四、教材重点和难点 学习本节课不仅要让学生正确理解牛顿第二定律，更要重视如何通过控制变量实验，启发学生思考，得出牛顿第二定律。 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。 由于本节课运用的是实验探究式教学。因此 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。 五、教法和学法 1.教法选择：——实验探究式教学 为了教学目标的更好实现，采取提出问题、实验探索、观察归纳、分析讨论、建立规律的教学方式，把主动权交给学生，使学生主动参与到课堂中来。并鼓励学生从各个不同的角度发现问题、提出问题，培养学生的创新精神。 2．学法指导：----协作学习，分组探究。 突出学生自主发现问题，开展合作探究，进行实验探索，引导分析总结等以学生为主体的特点。 六、教学程序的设计 由于本节课使用实验探究式教学，所以本节课将在实验室中展开。 1.创设情境，提出问题。（7min）
第四章第 3 节牛顿第二定律 【学习目标】 1．掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3．会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 【学习重点】牛顿第二定律的理解 【学习难点】牛顿第二定律的理解和运用 【预习自测】 1．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形式的理解，正确的是（）A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合力正比，与其质量成反比 D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 2．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 E．在国际单位制中k＝1 【探究案】 题型一：考查力、加速度、速度的关系 例1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获速度，但加速度仍为零 D．物体的加速度和速度均为零 针对训练1：在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一
个小球，轻弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态的判断可能正确的是（） A．火车向右运动，速度在增加中 B．火车向右运动，速度在减小中 C．火车向左运动，速度在增加中 D．火车向左运动，速度在减小中 【探究案】题型二：牛顿第二定律的简单应用 例2．一个质量m＝500g的物体，在水平面上受到一个F=1．2N的水平拉力，水平面与物体间的动摩擦因数μ＝0.06，求物体加速度的大小（g=10 m/s2）针对训练2．质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少? 【课堂小结】 【当堂检测】 1．下列说法正确的是（） A．物体速度为零时，合力一定为零 B．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C．物体所受的合力减小时，速度一定减小 D．物体受到的合力减小时，加速度一定减小 2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是（） A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 3．光滑水平桌面上有一个质量m＝2kg的物体，它在水平方向上受到互成90°角的两个力的作用，这两个力都是14N，这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？
九年级物理下册第四章第三节《牛顿第二定律》教案 题目: 牛顿第二定律 课时: 一课时 课型: 讲授型 授课人: 日期:
《牛顿第二定律》教案 一、教材分析 (一)本节得地位与作用 牛顿第二定律它就是在实验基础上建立起来得重要规律,也就是动力学得核心内容。牛顿第二定律就是牛顿第一定律得延续,就是整个运动力学理论得核心规律,就是本章得重点与中心内容。它在力学中占有很重要得地位,反映了力、加速度、质量三个物理量之间得定量关系,就是一条适用于惯性系中得各种机械运动得基本定律,就是经典牛顿力学得一大支柱。而且牛顿第二定律在生活生产中都有着非常重要得作用,如设计机器、研究天体运动,计算人造卫星轨道等等都与牛顿第二定律有关。 (二)教学内容得认识 教科书将牛顿第二定律得探究实验与公式表达分成了两节内容,目得在于加强实验探究与突出牛顿第二定律在力学中得重要地位。牛顿第二定律得首要价值就是确立了力与运动之间得直接关系,即因果关系。本节内容就是在上节实验得基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律得具体表述,得到了牛顿第二定律得数学表达式。教科书突出了力得单位“1牛顿”得物理意义,并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用得基本思路。 二、学情分析 (一)在非智力因素方面 学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强得好奇心与求知欲,乐于探究自然界得奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢与同龄人一起学习,有将自己得见解与她人交流得愿望,具有团队精神。 (二)学生已有得知识基础 在本节内容之前,学生已经做了“探究加速度与力、质量得关系”这一实验,已定性地了解加速度、力、质量得关系。学生很自然地就存在这样得疑问“加速度、力、质量就是不就是有具体得数量关系?”并急于得到解答。这一疑问打破了旧得知识体系,同时又就是构成新得知识体系得前提。教师要注重新旧知识得衔接与过渡。
《牛顿第二定律》教学设计 一、教学内容分析 １．内容与地位 在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系．理解牛顿运动定律”．本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程．牛顿第二定律是动力学的核心规律，是学习其他动力学规律的基础，是本章的重点内容，它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系，是在实验基础上建立起来的重要规律，在理论与实际问题中都有广泛的运用.在教学过程中要创设问题情境，让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程，可以通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像,根据图像导出加速度与力、质量的关系式.学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用，培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.在知识的形成中真正理解牛顿第二定律，同时体验到探究的乐趣. 2．教学目标 （１)经历探究加速度与力和质量的关系的过程. (2）感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用. （３)体验探究物理规律的乐趣． （４)培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力． 3．教学重点、难点 引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点，通过实验数据画出图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点. 二、案例设计 (一)复习导入 教师：什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么? 学生：物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变，力是使物体运动状
态发生变化的原因. 教师：物体运动状态的改变,也就是指物体产生了加速度.加速度大，物体运动状态变化快;加速度小，物体运动状态变化慢．弄清物体的加速度是由哪些因素决定的,具有十分重要的意义．那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢？请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论，让学生尝试从身边实例中提出自己的观点.讨论中体会到a跟力F、物体质量ｍ有关. (二）探究加速度a跟力Ｆ、物体质量ｍ的关系 1.定性讨论a、F、m的关系 学生：分小组讨论． 教师:在学生分组讨论的基础上,请各组派代表汇报讨论结果． 引导学生总结出定性的结论：ａ与Ｆ、m有关系,当ｍ一定时Ｆ越大,a就越大； 请思考: 在这里为什么要组织学生开展这样的讨论? 2．定量研究a、Ｆ、m的关系 （1）设计实验方案 教师在肯定学生回答的基础上，提问：如何定量地研究a与F、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、Ｆ、m三者关系时，就已经采用了在研究a与F关系时保持ｍ一定，在研究a与ｍ的关系时保持F一定的方法,这种方法叫做控制变量法，它是研究多变量问题的一种重要方法．下面我们可应用这种方法,通过实验对a、F、ｍ的关系进行定量研究． 教师进一步引导,使学生明确要在实验中研究a、F、m的关系必须有办法测出a、Ｆ、m. 教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺，并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后,让学生根据给定的器材设计实验方案,并在小组讨论基础上,全班交流.在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案．
牛顿第二定律教学的设计与反思 学生学习牛顿第二定律最大的障碍就是掌握不好物理问题研究地方法，对于公式只会死记硬背，应用时也不够灵活，这导致稍难的题目学生就会出错，对于知识的深层应用达不到教学要求的高度. 本文结合教学中存在的问题和不足，对牛顿第二定律的教学进行重新设计和反思. 一、牛顿第二定律教学存在的问题牛顿第二定律是高中物理教学的重点内容，知识点并不复杂，学生理解起来不难，但在实际教学中学生对于牛顿第二定律的理解、掌握和应用却总是差强人意，存在这样那样的问题. 第一，学生参与牛顿第二定律实验比较盲目，往往弄不清实验的目的，实验中学生的思维、步骤等只会跟着老师来，有时甚至跟不上. 例如，使用打点计时器时，先要用一张空白的纸带进行小车运动的匀速测试，很多学生不明白这样做的意义，这就给学生准确理解牛顿第二定律埋下了隐患，如果小车在没有加砝码的情况下非匀速运动，那就证明合力需要考虑多方面因素，这样会影响实验的准确性. 第二，实验过程中学生好奇心较重，对于知识学习的目标认识不足. 一方面，学生对于加速度、力、质量之间的关系没有形成探究意识，也未对物体的运动产生兴趣；另一方面，学生对于牛顿第二定律内容的理解和应用几乎是空白，觉得实验就是印证F=ma把这个公式记下来就好了.体现了学生对物理知识学习的消极、被动心态. 第三，学生的探讨、研究能力不足. 学生对实验有很大兴趣，但缺乏对实验目的的探
索，以至于物理教学的能力目标难以实现. 如实验中对实验数据的整理、研究几乎都需要老师带着做，否则就不能当堂完成实验内容，第四，学生不愿做题，不愿求证知识理论的正确性，在作业环节表现的极为被动，要不拖时间，要不乱写，要不参考学习好的学生写的. 总之作业难以反映出学生学习的真实状态. 二、牛顿第二定律教学的设计与实践针对以上问题，教学中可以把牛顿第二定律的教学设计为四个部分：学习目标；应用知识的目标；掌握探讨、研究问题的方式方法；作业布置和学后总结. 按照常规的教学设计，学生参与教学的行为比较被动，教学中缺少自己的思想、缺少探讨问题、解决问题的决心，很多学生只跟着老师做实验，看着公式做实验、做习题，对于牛顿第二定律的理解、探究意识不足. 因此，教学设计，第一，要激发学生探究问题的兴趣. 如利用提问法设计问题：什么情况下物体（一定质量）的运动状态会发生改变？学生会想到“力”，从而对物体运动状态改变的原因进行深入思考、分析.第二，结合生活实际引导学生向研究合力与质量的方向靠近. 如，在平滑的地面上推一个桌子，将你一个人推桌子运动的速度与你和父亲一起推桌子运动的速度做比较；如果将桌子换成椅子，还由你一个人来推，你用的力和物体的速度会有什么变化？在实际生活中，推桌子、椅子等是常见的行为，学生容易联想到牛顿第二定律中力和质量两个重要因素. 第三，启发学生研究问题、解决问题.如，提问过程中学生发现物体的运动与合力、质量有关，那么这个关系到底是怎样的，应该怎么研究？这可启发学生对问题进行广泛地思考，以寻求解决的模式. 教学
高中物理-牛顿第二定律学案 学习目标：1.深刻理解牛顿第二定律，把握a＝F m 的含义.2.会用牛顿第二定律的公式进行 计算和处理有关问题． 知识点一牛顿第二定律的表达式 1．内容 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，这就是牛顿第二定律． 2．表达式 F＝ma，F为物体所受的合力． 知识点二力的单位 1．国际单位制单位：牛顿，符号为N. 2．“牛顿”的定义：根据牛顿第二定律F＝ma可知，使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力为1 N，即1 N＝1_kg·m/s2. 3．比例系数k的意义 (1)在F＝kma中，k值的大小随F、m、a单位选取的不同而不同． (2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒． 1．由牛顿第二定律知，所受合外力大的物体的加速度一定大．( ) 2．物体的加速度大，说明它的质量一定小．( ) 3．任何情况下，物体的加速度方向一定与它所受合外力方向相同．( ) 4．公式F＝kma中的k一定为1.( ) 5．两单位N/kg和m/s2是等价的．( )
6．物体的质量不变，所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小．( ) [答案] 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 牛顿第二定律公式F＝kma中的比例系数k取1，这是由什么决定的？能否在任何情况下都取1? [答案] 物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在F＝kma中，若a的单位取m/s2、F的单位取N、m的单位取kg，则k＝1，即k的数值由F、m、a的单位决定，不是在任何情况下都等于1. 要点一对牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律的性质
《牛顿第二定律》教案 一、教学目标 （一）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有关的计算。 （二）过程与方法 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．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。 （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。 二、教学重点 通过课本，牛顿第二定律。 三、教学难点 1．牛顿第二定律的理解。 2．理解k＝1时，F=ma。 四、教学准备
多媒体课件、粉笔、图片。 五、教学过程 新课导入： 师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去． 学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果。 师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？ 生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。 师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？ 生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。 师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？ 新课讲解： 一、牛顿第二定律 师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比。 师：如何用数学式子把以上的结论表示出来？ 生：a∝F/m
“牛顿第二定律”教案设计 一、教案设计理念 一直以来，教材中牛顿第二定律的实验原理不完善长期困扰着中学物理教师。 为了解决这个问题，我们设想和学生一起设计一个较为完善的实验，以准确地得出物体的加速度与所受的合外力和物体的质量之间的数量关系。 新课程改革要求改变以往过于注重知识传授的状况，而要注重获得知识的过程：使学生获得基础知识与基本技能的过程，同时也成为学会学习和形成正确价值观的过程，成为培养学生创新精神和实践能力的过程。而要健全学生人格，帮助学生树立终身学习的愿望并具备一定的学习能力，就必须努力使课堂学习成为全面培养学生素质的过程。 本节课希望能在新课标的指导下做一些有效的尝试。 二、教案目标 、知识与技能: ()使学生明确物体的加速度与所受合外力、物体的质量之间的关系； ()知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的； ()锻炼学生的实验动手能力，提高实验观察和正确表述实验现象的能力； ()培养学生使用计算机软件处理数据的能力。 、过程与方法： （1）通过设置问题启发学生思考，使学生初步掌握思维方法； （2）通过组织探究和验证实验过程，训练学生掌握观察、总结以及运用数学处理问题的方法； （3）让学生经历科学规律探究过程，认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力。 、情感态度与价值观： （1）通过探究和验证等活动，培养学生的合作精神以及参与意识； （2）通过运用相对简单的仪器验证比较复杂的物理规律，培养学生不畏艰辛、敢于进取的精神； （3）培养学生严谨求实、精益求精、契而不舍的探索精神。 三、教案内容分析 本节的重点内容是做好演示实验，让学生观察并读取数据，从而有说服力的归纳出与合和的关系，即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此，熟练且准确地
牛顿第二定律教学案例分析 高一物理孔水莲 一、教学目标设计 根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点，拟制定以下教学目标： 1、知识与技能：能根据实验结果，推出a、F、m三者间关系，理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式，力的单位N的定义。 2、过程与方法：使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系，以及通过等效观点来求解问题的方法。 3、情感态度价值观目标：通过对牛顿第二定律的研究让学生体会的探究了乐趣，激发学生热爱物理热爱科学 二、教学方法设计： 1、实验引导探索式：物理考试大纲明确要求学生的五种能力：即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材，故采用实验引导探索式，在实验中，教师在关键步骤上作出恰当的引导，得出在m一定时，a与F成正比，F一定时，a与m成反比，进而引导学生得出牛顿第二定律，然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。 2、讲练结合式：在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时，让学生分析问题，教师注意随时发现学生中出现的问题，或有意给出错误答案，及时组织学生分析产生错误的原因，注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来，及时强化有关知识，提高掌握知识的准确性。 三、教学程序设计： 1、新课的引入 （1）回顾上节内容，上节定性得到a既与F有关，也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系？引导学生大胆猜测，提高学生的参与意识与学习兴趣。（2）介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。 （3）研究方案：利用实验。（本处用计算机模拟实验来得到有关数据，并得出结论。