2020高中物理4.3《牛顿第二定律》学案(2)新人教版必修1

【精品教案】高中物理（人教版）必修一优秀教案--4.3《牛顿第二定律》精品教案必修一 4.3 牛顿第二定律 (教案)一、教材分析教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两节内容，目的在于加强试验探究和突出牛顿第二定律在力学的重要地位。

牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。

本节内容是在上节实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得到了牛顿第二定律的数学表达式。

教科书突出了牛顿的单位1牛顿的物理意义，并在最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。

它们也是学习理解牛顿第二定律的基本组成部分。

二、教学目标（一）知识与技能１．理解牛顿第二定律一般表达的含义２．知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致３．会用牛顿第二定律解决一些与生产和生活相关的实际问题。

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. 掌握课程题解决的思维程序步骤→发现问题→形成→建立→检验→评价发展２.培养学生的创造性思维过程以及的观察、分析和概括能力；（三）情感、态度与价值观１.使学生形成愿意与他人合作学习的意识。

有将自己的见解与他人交流的愿望。

２.培养学生的创造态度、实事求是的科学态度以及勇于修正错误的健康心理、具有团队精神三、教学重点难点重点：牛顿第二定律的应用难点：牛顿运动定律的意义四、学情分析学生已初步掌握物体的运动规律，初步了解物体间的相互作用，知道了力、加速度、质量的关系。

学生潜在的疑问：力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？说明：学生的这个疑问是打破旧的知识体系的必然要求，同时是构建新的知识体系的重要前提。

五、教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

六、课前准备1．学生的学习准备：预习学案，预习课本，找出力、加速度、质量到底有没有具体的数量关系？2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置。

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第四章 牛顿运动定律 第3节 牛顿第二定律应用 （1)【学习目标】1．进一步理解牛顿第二定律2．熟练运用牛顿第二定律的公式进行计算 【重点、难点】理解牛顿第二定律瞬时性预习案【自主学习】 1．内容：2．表达式： 3．“六个”性质4．如图所示，质量为20 kg 的物体,沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0。

1， 同时还受到大小为10 N 的水平向右的力的作用（g取10 m/s 2),则该物体（ )A ．受到的摩擦力大小为20 N ，方向向左B ．受到的摩擦力大小为20 N ，方向向右C ．运动的加速度大小为1。

5 m/s 2,方向向左D ．运动的加速度大小为0.5 m/s 2，方向向右 【学始于疑】同向性 公式F 合＝ma 是矢量式，任一时刻，a 与F 合 瞬时性 同时 ,同时消失，同时变化因果性 F 合是产生a 的 ，物体具有加速度是因为物体受到了力 同一性F 合＝ma 中，F 合、m 、a 对应 物体或同一系统，各量使用国际单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律 ②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的 和局限性适用于惯性参考系;只适合于__________的物体，不适合于微观粒子的高速运动探究案【合作探究一】同向性的理解【例1】如图所示,元芳同学站在升降机的地板上,他看到升降机内挂着一个带有重物的弹簧测力计，该重物的质量为5 kg。

4.3 牛顿第二定律1．牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的质量成________，加速度的方向跟作用力的方向________．2．在国际单位制中，力的单位是牛顿．“牛顿”这个单位是根据牛顿第二定律定义的.1 N等于质量为________的物体，获得________的加速度时受到的合力．3．在国际单位制中，公式F＝kma中的比例系数k为______，因此，牛顿第二定律的数学表达式为________．4．应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为________________．思考F1赛车以其风驰电掣的速度给观众莫大的精神刺激和美的享受，如图所示是F1比赛时的用车，这种赛车比一般的小汽车质量小得多，动力大得多．赛车为何设计得质量小，动力大？这对比赛有何益处？一、牛顿第二定律[问题情境]请同学们阅读教材后，回答以下几个问题：1．牛顿第二定律的内容是怎样表达的？2．它的比例式如何表示，式中各符号表示什么？3．式中各物理量的单位是什么，其中力的单位“牛顿”是怎样定义的？4．牛顿第二定律是我们研究物体受到一个力作用的情况，当物体受到多个力作用时，上述规律又将如何表述？[要点提炼]1．瞬时性．对于质量确定的物体，其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向决定．加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系，即_______________，______，________________，保持时刻对应的关系．2．矢量性．力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物体________________的方向决定．应用牛顿第二定律解决问题时，应该规定正方向，凡是与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值．3．独立性．物体受到多个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个____________，就像其他力不存在一样，而且每个力产生的__________也互不影响．4．同体性．牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量，它可以是某个物体的质量，也可以是由若干物体构成的系统的质量；作用力是研究对象所受到的合外力，对于系统而言，不包括系统内各物体之间的相互作用力；m、F、a必须是对同一________________而言的．二、牛顿第二定律的应用1．解题步骤(1)确定研究对象．(2)进行受力分析和运动情况分析，作出运动或受力示意图．(3)求合力或加速度．(4)据F合＝ma列方程求解．2．解题方法(1)矢量合成法：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，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向，加速度的方向就是物体所受合外力的方向．反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力．(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．应用牛顿第二定律求加速度时，在实际应用中常将受到的力分解，且将加速度所在的方向选为坐标系的x 轴或y 轴所在的方向；有时也可分解加速度，即⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma x F y ＝ma y.例1 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( )A ．由F ＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，比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，物质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例2 关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中不正确的是( )A ．不为零的合外力作用于静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B ．加速度方向与合外力方向总是一致的，但与速度方向可能相同，也可能不同C ．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力方向三者总是一致的D ．合外力变小，物体的速度一定变小例3 图中小球M 处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为θ，烧断BO 绳的瞬间，试求小球M 的加速度的大小和方向．变式训练 如图所示，质量分别为m A 和m B 的A 和B 两球用轻弹簧连接，A 球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A 球的细线剪断，此时A 和B 两球的瞬间加速度各是多少？例4 如图所示，质量为m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a 向上做减速运动，a 与水平方向的夹角为α.求人受到的支持力和摩擦力．【效果评估】1．关于a和F合的关系，以下说法正确的是()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E．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小F．物体的加速度大小不变一定受恒力作用G．力的大小不变，方向改变，则加速度方向随即改变，大小不变2．一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别是2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为()A．1 m/s2B．2 m/s2C．3 m/s2D．4 m/s23．某质量为1 000 kg的汽车在平直路面上试车，当达到72 km/h的速度时关闭发动机，经过20 s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)参考答案课前自主学习1．正比 反比 相同2．1 kg 1 m/s 23．1 F ＝ma4．国际制单位思考 为了提高赛车的灵活性，根据牛顿第二定律a ＝F m可知，要使物体有较大的加速度，需减小其质量或增大其受到的作用力，赛车就是通过增加发动机动力，减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度，从而提高其机动灵活性，这样有利于提高比赛成绩．核心知识探究一、[问题情境]1．内容：物体的加速度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．2．比例式：a ∝F m或者F ∝ma 或者写成等式F ＝kma . 式中a 表示物体的加速度，F 表示物体所受的力，m 表示物体的质量，k 是比例系数．3．式中a 、F 、m 在国际单位制中的单位分别是m/s 2、N 、kg.在以上各量都用国际单位制中的单位时k ＝1，那么当物体的质量是m ＝1 kg ，在某力的作用下它获得的加速度是a ＝1 m/s 2时，物体所受的力F ＝ma ＝1 kg×1 m/s 2＝1 kg·m/s 2.4．物体的加速度跟其所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．表达式：a ＝F 合m或者F 合＝ma . [要点提炼]1．同时产生 同时变化 同时消失2．所受合外力3．加速度 加速度4．研究对象解题方法探究例1 CD [a ＝F m是加速度的决定式，a 与F 成正比，与m 成反比；F ＝ma 说明力是产生加速度的原因，但不能说F 与m 成正比，与a 成正比；m ＝F a中m 与F 、a 皆无关．] 例2 D [由牛顿第二定律知，合外力与加速度有瞬时对应关系，A 正确；由a 与v 的关系知，a 与v 可能同向，也可能反向，B 正确；在初速度为零的匀加速直线运动中，F 与a 同向，又a 与v 也是同向(在匀加速直线运动中)，故三者同向，C 正确；F 合变小，a 变小，但v 不一定变小，例如a 、v 同向，a 变小，v 变大，故D 项错．]例3 g tan θ 方向水平向右解析 烧断BO 绳前，小球受力平衡，受力如图甲所示，由此求得BO 绳的拉力F ＝mg tan θ；烧断BO 绳的瞬间，拉力消失，而弹簧还是保持原来的长度，弹力与烧断前相同．此时，小球受到的作用力是弹力和重力，如图乙所示，其合力方向水平向右，与烧断前BO 绳的拉力大小相等，方向相反，即F 合＝mg tan θ，由牛顿第二定律得小球的加速度a ＝F 合m＝g tan θ，方向水平向右．变式训练 a A ＝m A ＋m B m Ag 方向竖直向下 a B ＝0 例4 m (g －a sin α)，方向竖直向上 －ma cos α，方向水平向左 效果评估1．ABCDG 2.BCD3．1000 N 1 m/s 2。

§4.3牛顿第二定律一、学习目标1. 能说出牛顿第二定律的文字内容和数学公式。

2. 能熟练理解公式中各物理量的意义及相互关系。

3. 能熟练说出在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

4、能熟练运用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

二、重点难点1、牛顿第二定律的内容，公式的矢量性2、牛顿第二定律的应用 三、课前预习1、牛顿第二定律内容： 。

公式：2、牛顿第二定律反映了加速度与力的关系A 、因果关系：公式F=ma 表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的 。

B 、矢量关系：加速度与合力的方向 。

C 、瞬时对应关系：表达式F=ma 是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。

D 、独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。

但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度 的结果。

E 、同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

3、力的国际单位是 ，根据 定义的。

当物体的质量为m=1kg ，在某力的作用下获得的加速度为21/a m s =，由牛顿第二定律可得，F ma ==，我们就把它定义为１牛顿。

4、F （可以或不可以）突变，a 突变，v 突变。

5、牛顿第二只定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系；牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。

6、t v a ∆∆=是定义式、度量式；mF a =是决定式。

两个加速度公式，一个是纯粹从运动学（现象）角度来研究运动；一个从本质内因进行研究。

四、经典例题例1、一物体质量为1kg 的物体静置在光滑水平面上，0时刻开始，用一水平向右的大小为2N 的力F1拉物体，则（1） 物体产生的加速度是多大？2S 后物体的速度是多少？（2） 若在3秒末给物体加上一个大小也是2N 水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少？4秒末物体的速度是多少？（3） 3S 内物体的加速度2m/s 2是由力F1产生的，3S 后物体的加速度为0，那是说3S 后F1不再产生加速度了？例2：光滑水面上，一物体质量为1kg ，初速度为0，从0时刻开始受到一水平向右的接力F ，F 随时间变化图如下，要求作出速度时间图象。

《牛顿第二定律》教学设计教材分析本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。

本节内容首先在上节课实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得出牛顿第二定律的数学表达式。

教材目的是要求教师更注重学生思想观念和心理的影响，即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。

教学目标知识与技能：1.能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、知道牛顿第二定律是针对质点使用的，因此F应指合力。

能从其性质理解定律，理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。

过程与方法：1.经历牛顿第二定律内容和表达式得出的历程，体会物理的科学思想2．通过动手、动脑思考，体会对定律应用的一般思路情感、态度与价值观：在应用牛顿第二定律分析和处理问题的过程中，体会定律在认识自然过程中的有效性和价值。

教学重难点重点：1.牛顿第二定律的内容及理解2.牛顿第二定律的初步应用难点：牛顿第二定律的理解课前准备多媒体、课件、习题、微课、导学案等教学过程一、新课引入[复习旧知]：1、对牛顿第一定律的理解①惯性②力是物体产生加速度的原因2、经历实验探究，得出加速度与力和质量的可能关系二、新课讲解1、牛顿第二定律①内容：物体的加速度的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

②表达式：③理解： 定律的理解 因果性力是产生物体加速度的原因，只要合外力不为零，物体就有加速度 矢量性加速度的方向总是与力的方向相同，对于物体而言加速度的方向与合外力的方向相同 瞬时性 力瞬间产生、变化、消失，加速度同样瞬间产生、变化、消失 m F a ∝kmaF =ma F ∝2、力的单位①在牛顿时代，人类已经有了一些基本的计量标准，但是，还没有规定多大的力作为力的单位。

因此，在表达式中，比例系数k的选取就有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示力、质量、加速度三者之间的关系。

3.牛顿第二定律知识纲要导引核心素养目标(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)会用牛顿第二定律进行计算.知识点一牛顿第二定律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．2．表达式：(1)比例式：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.思考由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度，可是如图所示，小强和小红一起拉车子，无论怎么用力也没拉动，这跟牛顿第二定律矛盾吗？应该怎样解释这个现象？提示：这跟牛顿第二定律不矛盾．物体受多个力作用时，牛顿第二定律中的力F指的是物体所受的合力．牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力．如：竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上小车受到的合力F合＝20 N，则小车的加速度由合力20 N来决定，方向沿力F1的方向．知识点二力的单位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的加速度的力叫作1 N，即1 N ＝1_kg·m/s2.3．比例系数k的意义：(1)在F＝kma中，k的选取与F、m、a的单位有关．(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的数学表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2.答案：CD核心二合外力、加速度和速度的关系1．合外力与加速度的关系2．力和运动的关系加速度的方向(或合外力的方向)与运动方向(或速度方向)无关．例2 (多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是( ) A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小【解析】由牛顿第二定律可知选项A、B正确；初速度为0的匀加速直线运动中，v、a、F三者的方向相同，选项C正确；合力变小，加速度变小，但速度是变大还是变小取决于加速度与速度的方向关系，选项D错误．【答案】ABC训练2 原来做匀加速直线运动的物体，当它的合外力逐渐减小时( )A．它的加速度将减小，它的速度也减小B．它的加速度将减小，它的速度在增加C．它的加速度和速度都保持不变D．情况复杂，加速度和速度的变化均无法确定解析：物体原来做匀加速直线运动，所以合外力逐渐减小时，加速度也逐渐减小，而速度仍在增加．答案：B．应用牛顿第二定律解题的一般步骤．合外力的处理方法矢量合成法当物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求出两个力的合力．正交分解法当物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法求物体所受的合力．如图所示，手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜坡上，已知小车的质量为如果绳子突然断开，求小车的加速度大小．以小车为研究对象受力分析如图所示 .利用正交分解法，由牛顿第二定律得：斜面模型中加速度的求解(1)物体A加速斜向下滑动a＝g(sinα－μcosα) ，方向沿斜面向下(2)物体A减速斜向上滑动a＝g(sinα＋μcosα) ，方向沿斜面向下(3)物体A减速斜向下滑动a＝g(μcosα－sinα)，方向沿斜面向上训练3 如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，g取10 m/s2，则物体的加速度是( )A．0 B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右解析：取向右为正方向，物体受到的摩擦力F f＝－μmg＝－0.2×10×10 N＝－20 N，由牛顿第二定律得F＋F f＝ma，解得a＝－4 m/s2.答案：C方法技巧(1)物体受三个或三个以上的力的作用做匀变速直线运动时往往利用正交分解法解决问题．(2)正交分解的方法是常用的矢量运算方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算．常见的是沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标系．核心四应用牛顿第二定律求解瞬时加速度1．细线(接触面)：形变量极小，可以认为不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，弹力能瞬时变化．2．弹簧(橡皮绳)：形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，认为弹力不变．解题思路：(1)分析悬挂A球的细线剪断前A球和B球的受力情况；(2)分析剪断细线瞬间有哪些力发生了变化；(3)分析剪断细线后A球和B球的受力情况；(4)根据牛顿第二定律列方程求解．例4 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的加速度分别为(以向上为正方向)( )A．a1＝g a2＝g B．a1＝2g a2＝0C．a1＝－2g a2＝0 D．a1＝0 a2＝g【解析】分别以A、B为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力．剪断前A、B静止，A球受三个力：绳子的拉力F T、重力mg和弹簧力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，因为绳无弹性，剪断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形状不可改变，弹力不变．如图，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，故C正确．【答案】 C如图所示，质量为m的光滑小球小球下方被一梯形斜面梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30°，重力加速度)B ．4 m/s 2当弹簧测力计甲的示数变为8 N 时，弹簧测力计乙的示数变为．由牛顿第二定律F ＝ma 得物块的加速度a ＝F m＝(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小．解析：(1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．(2)竖直方向有：F sin53°＋F N＝mg，解得F N＝mg－F sin53°＝120 N，方向竖直向上．(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F f＝μF N＝24 N根据牛顿第二定律得：F cos53°－F f＝ma，解得a＝1.8 m/s2.答案：(1)见解析图(2)120 N，方向竖直向上(3)1.8 m/s2。

第四章牛顿运动定律
§4.3-2 牛顿第二定律
1、认真阅读教材《牛顿第二定律》，完成《练习册》自主预习。

【问题探究】
一、复习回顾
问题1：回忆与加速度相关的知识（包括公式）？
问题2：物体的加速度由什么决定？列举生活中物体作加速运动的事例，分析它为什么能作加速运动，加速度由哪些因素决定？
问题3：a与f、m三个物理之间是什么关系，三个物理间的关系用什么方法来探究？
问题4：你能否设计一个实验来探究a与f、m之间的关系并得出结论？（给器材）
问题5：牛顿第二定律的内容是什么，对牛顿第二定律的理解我们应注意些什么问题？
问题6：说一说用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤？
【课堂巩固】
例1 下面说法正确的是（）
A．物体速度为零时，合外力一定为零
B．物体合外力为零时，速度一定为零
C．物体合外力减小时，速度一定减小
D．物体合外力减小时，加速度一定减小
例2 一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：（）
A．1m／s2
B．2m／s2
C．3m／s2
D．4m／s2
【课堂小结】（通过本节课的学习，你有什么收获与疑问？）
【课后作业】
课后P784、5题。

学案牛顿第二定律[学习目标]1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题．[自主学习]一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成，跟它的质量成，加速度的方向跟作用力的方向．2．表达式：F＝，式中k是比例系数，F是物体所受的，当物理量的单位都使用国际单位时F＝.二、力的单位1．力的国际单位是，简称牛，符号为.2．“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N，即1N= .[课堂探究]一、牛顿第二定律[问题设计]由上一节的探究我们已经知道当小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正，那么小比，即a∝F，当小车所受的力不变时，小车的加速度与它的质量成反比，即a∝1m车的加速度a、小车的质量m以及小车所受的力F的关系是怎样的？小结：[延伸思考]在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？二、牛顿第二定律的简单应用例1：看书本75页《例题1》和《例题2》及《科学漫步》。

例2：如图1所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F＝20 N拉物体由A 点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止．图1求：(g＝10 m/s2)(1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小；(2)撤去拉力时物体的速度大小；(3)撤去拉力F后物体运动的距离．例3如图2所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 图2小结：[当堂训练]1.关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是()A．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B．牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小C．由F＝ma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比D．对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受的合外力方向一致2．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3．如图3所示，两个人同时用大小分别为F1＝120 N、F2＝80 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车，如果小车的质量m＝20 kg，则小车的加速度() 图3 A．方向向左，大小为10 m/s2B．方向向左，大小为2 m/s2C．方向向右，大小为10 m/s2D．方向向右，大小为2 m/s24．书本78页《问题与练习》4、5题5、如图4所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上．现用大小为40 N，与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？图4(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？[课后练习]1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比2．（多选）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．k的数值由质量、加速度和力的数值决定B．k的数值由质量、加速度和力的单位决定C．在国际单位制中，k等于1D．在任何情况下k都等于13．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用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 ．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C ．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D ．桌子所受的合力为零，加速度为零4．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F ，当力刚开始作用的瞬间( )A ．物体立即获得速度B ．物体立即获得加速度C ．物体同时获得速度和加速度D ．由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零5．如图1所示，长木板A 的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为μ，今用一水平恒力F 将A 推出桌边，在长木板开始翻转之前，木板的加速度大小将会( )A ．逐渐减小B ．逐渐增大C ．不变D ．先减小后增大图16．如图2所示，位于水平地面上的质量为M 的小木块，在大小为F 、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为( ) 图2A.F MB.F cos αMC.F cos α－μMg MD.F cos α－μ(Mg －F sin α)M7. （多选）在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图3所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对车厢运动状态的判断可能的是( )A ．车厢向右运动，速度在增大 图3B ．车厢向右运动，速度在减小C ．车厢向左运动，速度在增大D ．车厢向左运动，速度在减小8．如图4所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则下列关于车厢的运动情况正确的是()A．车厢加速度大小为g tan θ，方向沿水平向左图4B．车厢加速度大小为g tan θ，方向沿水平向右C．车厢加速度大小为g sin θ，方向沿水平向左D．车厢加速度大小为g sin θ，方向沿水平向右9.一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图5所示的力去推它，使它以加速度a向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则() 图5 A．a变大B．a不变C．a变小D．因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势10．如图6所示，一小球从空中自由落下，当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时，它将()A．立即被反弹上来B．立即开始做减速运动图6 C．立即停止运动D．继续做加速运动11．质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a′，则() A．a′＝a B．a′<2aC．a′>2a D．a′＝2a12．如图7所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A．m g2－a2B．ma 图7 C．m g2＋a2D．m(g＋a)13．将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g＝10 m/s2)．求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？14．(1)如图8所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角θ＝30°，斜面静止不动，重力加速度g＝10 m/s2.求物体下滑过程的加速度有多大？(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝36，物体下滑过程的加速度又是多大？图8。

1. 教学目标知识与技能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．过程与方法1．通过对上节课实验结论的总结，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，体会大师的做法与勇气．2．培养学生的概括能力和分析推理能力．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．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．2. 教学重点/难点教学重点牛顿第二定律的特点．教学难点1．牛顿第二定律的理解．2．理解k＝1时，F=ma．3. 教学用具多媒体、板书4. 标签一、牛顿第二定律1.基本知识(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．(2)表达式F＝kma，F为物体所受的合外力，k是比例系数．2．思考判断(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例．(×)(2)我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力．(×)(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系．(×)探究交流如图所示的赛车，为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多，而且还安装一个功率很大的发动机？【提示】为了提高赛车的灵活性，由牛顿第二定律可知，要使物体有较大的加速度，需减小其质量或增大其所受到的作用力，赛车就是通过增加发动机动力，减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度，从而提高赛车的机动灵活性的，这样有益于提高比赛成绩.二、力的单位1.基本知识(1)国际单位牛顿，简称牛，符号N.(2)1N的定义使质量为1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N，即1 N＝1 kg·m/s2.(3)比例系数的意义①在F＝kma中，k的选取有一定的任意性．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．2．思考判断关于牛顿第二定律表达式F＝kma中的比例系数k(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)(2)在国际单位制中才等于1.(√)(3)只要加速度单位用m/s2就等于1.(×)探究交流在一次讨论课上，甲说：“由a＝Δt(Δv)可知物体的加速度a与Δv成正比，与Δt成反比”，乙说：“由a＝m(F)知物体的加速度a与F成正比，与m成反比”．你认为哪一种说法是正确的？【提示】乙的说法正确．物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的，与速度的变化量及所用时间无关．其中a＝Δt(Δv)定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值，而a＝m(F)则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量.三、牛顿第二定律的几个性质【问题导思】1．加速度的方向与合力的方向有什么关系？2．作用在物体上的力发生变化时，加速度是否变化？3．作用在物体上的各个分力也能产生加速度吗？牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解.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．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．例：如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动 D．向左做减速运动【审题指导】解答该题注意应用以下程序力和运动关系的定性分析根据牛顿第二定律先由受力情况分析加速度，再由加速度与速度的关系分析运动性质，即同向加速运动，反向减速运动．四、牛顿第二定律的简单应用【问题导思】1．如果物体受到力的作用，就一定有加速度吗？2．求物体的加速度的方法有哪些？3．应用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么？应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法．1．矢量合成法：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，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向．加速度的方向就是物体所受合力的方向．反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力．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．应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可例：质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示．(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向．(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向．【审题指导】解答本题时可按以下思路进行分析：【解析】(1)以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐标系时，以加速度的方向为x轴的正方向．木块上滑时其受力分析如图甲所示，根据题意，加速度的方向沿斜面向下，将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解．根据牛顿第二定律有mgsinθ＋f＝ma，N－mgcosθ＝0又f＝μN，联立解得a＝g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下．(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下．根据牛顿第二定律有mgsinθ－f′＝ma′，N′－mgcosθ＝0又f′＝μN′，联立解得a′＝g(sin θ－μcosθ)，方向沿斜面向下．【答案】(1)g(sinθ＋μcosθ)，方向沿斜面向下(2)g(sin θ－μcosθ)，方向沿斜面向下应用牛顿第二定律解题的一般步骤：1．确定研究对象．2．进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程．3．求出合力或加速度．4．根据牛顿第二定律列方程求解．五、常见力的突变例：如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A．－g、2g、0B．－2g、2g、0C．0、2g、0 D．－2g、g、g【解析】剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到总重力和细绳的拉力而平衡，故FT＝2mg；再对物块A受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力；剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速度，大小为2g，物块C的加速度为零，故选B.【答案】 B轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条辨析1．它们的共同点是：质量忽略不计，都因发生弹性形变产生弹力，同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关．2．它们的不同点是：课堂小结这节课我们学习了1．牛顿第二定律：F＝ma．2．牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性．3．牛顿第二定律解决问题的一般方法．板书4.3牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同2.表达式 F=ma3.理解(1)同向性：加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性；加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。

19．牛顿第二定律一、教学目标1．物理知识方面的要求：（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。

2．以实验为基础，通过观察、测量、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。

培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。

3．渗透物理学研究方法的教育。

实验采用控制变量的方法对物体的a 、F 、m 三个物理量进行研究；运用列表法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；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、重点、难点分析1．本节的重点内容是做好演示实验。

让学生观察并读取数据，从而有说服力地归纳出a 与F 和m 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，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。

同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。

2．牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。

但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联；牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。

这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。

三、教具小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

四、主要教学过程 （一）引入新课由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因。

而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。

因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。

由牛顿第一定律还可知：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。

而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系？我们通过实验来探求。

（二）教学过程设计 1．实验设计（1）启发学生技如下思路得出实验方法：对于一个物体（使m 不变），不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

第四章 牛顿运动定律§4.2.牛顿第二定律及实验探究 课时：2课时 [问题探究]1. 你能改进探究物体的惯性大小与质量的关系的实验来研究物体加速度与力，质量的关系吗？2. 质量为m 的物体如图(1)所示置于光滑水平面上，同时受到水平力1F 和2F 的作用，且2F >1F 试讨论： (1)物体此时受哪些力的作用？ （2）每一个力是否产生加速度？（3物体的实际运动情况如何？ （4）为什么物体会呈现这种运动状态？ [知识技能]1．在物理实验中，当研究的对象有两个以上的参量发生连锁变化时，一般可以设法控制某些参量使之不变，而研究__ __ 的变化关系。

这种方法叫做__12F___ 。

2.在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，需要平衡摩擦力，应该在长板的下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到测出小车所拖纸带上的各个相邻计数点之间的距离__ ___ 时为止。

这时小车在斜面上做运动，小车拖着纸袋运动时受到的摩擦力恰好与小车重力沿斜面向下的分力平衡。

3.牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小跟成正比，跟物体的成反比，加速度的方向与、F∝、或F= 方向一致。

表达式：a∝FmF是指物体所受的。

4.在国际单位制中，力的单位是，符号，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1千克的物体产生1m/2s加速度的力，叫做1N，即1N= 。

F=Kma取不同的单位，K的数值不一样，在国际单位制中。

[课堂随笔]1.物体运动的加速度由哪些物体量决定？你可以用哪些方法证明a与F的比例关系？有哪些方法可以证明a与m的反比例关系？如果让你去做实验证明，你需要用那些实验仪器？第页2.举例说明现实生活中有哪些现象可以让你联想到加速度与力、物体质量之间的关系？3.分离变量法可以让我们从多种参量发生连锁变化中让我们找到需要研究某些变量之间的关系，你回忆一下你们所学的物理规律中，有哪些由分离变量法证明得出的？[变式训练]1. 在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，以下说法正确的是（）A．在平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙B.实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度和质量成正比。

高一物理必修1第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律导学案【教学目标】1．能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．知道牛顿第二定律是针对质点使用的，因此关系式中的F应是质点所受的合力。

能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律，理解为什么说牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。

4．能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。

初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。

【教学重点】准确理解牛顿第二定律【教学难点】能运用牛顿第二定律分析和处理相关的问题【自主学习】一、牛顿第二定律1．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。

2．牛顿第二定律的表达式：F=kma其中k是比例系数。

3．牛顿第二定律所说的物体所受到的作用力F指的是。

二、力的单位1．力的国际单位是，1牛顿的定义是当物体的质量为，在某力的作用下获得的加速度为，我们就把这个力叫做。

2．把kg·m/s2称做，用符号表示。

3．在国际单位制中，公式F＝kma中的比例系数k=___，因此，牛顿第二定律的数学表达式为________。

4．应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为________________。

三、对牛顿第二定律及表达的进一步理解1．牛顿第二定律反映了加速度与力的几个关系（1）因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生，即力是产生加速度的原因。

（2）矢量关系：力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物体________________的方向决定．加速度与合力的方向总是。

应用牛顿第二定律解决问题时，应该规定正方向，凡是与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值．（3）瞬时对应关系：表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。

4.3 牛顿第二定律【教材分析】牛顿第二定律是动力学的核心规律，动力学又是经典力学的基础，也是进一步学习热学、电学等其他部分知识所必须掌握的内容。

所以，牛顿第二定律是本章的中心内容，更是本章的教学重点。

为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐，本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。

承上，使学生对第一定律的认识得到强化；启下，即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。

本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析，再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。

由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。

由于本实验涉及到三个变量：a、m、F，因此我们用控制变量的方法来进行研究：先确定物体的质量，研究加速度与力的关系；再确定力，研究加速度和质量的关系。

在以后学习气体的状态变化规律，平行板电容器的电容，金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。

控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。

通过教学，使学生学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法—列表法和图像法，了解图像法处理数据的优点：直观、减少误差（取平均值的概念），及图像的变换，从a－m图（曲线）变到a－1/m图（直线），在验证玻一马定律中也用了这种方法。

根据以上分析，我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中如何控制实验条件和物理变量，如何用数学公式表达物理规律。

让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

通过本节课的学习，要让学生记住牛顿第二定律的表达式；理解各物理量及公式的物理意义；了解以实验为基础，经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法，使学生体会到物理规律的简单美。

本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。

4.3 牛顿第二定律学案学习目标1.理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义2.会用牛顿第二定律处理两类动力学问题学习重点牛顿第二定律学习难点牛顿第二定律的意义自主学习一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容，物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟方向相同。

2.公式：3.理解要点：（1）F=ma这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说F＝kma，k是比例常数，它的数值与F、m、a各量的单位有关。

在国际单位制中，即F、m、a分别用N、kg、m/s2作单位，k=1，才能写为F=ma.（2）牛顿第二定律具有“四性”①矢量性：物体加速度的方向与物体所受的方向始终相同。

②瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化，所以它适合解决物体在某一或某一时的力和加速度的关系问题。

③独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度的各个方向上的分量关系F x=ma x也遵从牛顿第二定律，即：F y=ma y④相对性：物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。

4.牛顿第二定律的适用范围（1）牛顿第二定律只适用于（相对地面静止或匀速直线运动的参考系。

）（2）牛顿第二定律只适用于（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。

例题例1.质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦系数为μ，如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动，如下图甲，则F多大？例2.如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为θ，求人受的支持力和摩擦力。

例3.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。

（如图）（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动。

4。

3 牛顿第二定律[目标定位] 1．知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。

２。

知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

３.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。

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．2.比例式：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。

想一想：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？答案不矛盾；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时,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．二、力的单位1.在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N．2．“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的：当物体的质量是ｍ＝1 kg、在某力的作用下获得的加速度是a=１_m/ｓ2时，受到的力F=ｍa=1 kg×1 m/s2＝1 ｋg·m／s２叫做“一个单位的力”，称做“牛顿”,即1 N＝1＿ｋg·m／s2．想一想：若质量的单位用克,加速度的单位用厘米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗?牛顿第二定律表达式中的系数k还是１吗？答案只有当质量的单位用千克,加速度的单位用米每二次方秒时，力的单位才是牛顿;此时牛顿第二定律表达式中的系数才是１。

一、对牛顿第二定律的理解1.表达式：Ｆ=ma,式中各量都要用国际单位，F指合外力.2。

对牛顿第二定律的理解(1)瞬时性：a与F同时产生,同时变化，同时消失,为瞬时对应关系．(2)矢量性:F=ma是矢量表达式，任一时刻a的方向均与合外力F的方向一致,当合外力方向变化时a的方向同时变化,即a与F的方向在任何时刻均相同。

(３）同体性：公式F＝ma中ａ、F、m都是针对同一物体而言的．（4）独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足Ｆ=ｍa，每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度．故牛顿第二定律可表示为错误!．3.合外力、加速度、速度的关系（1)力与加速度为因果关系,但无先后关系，力是因,加速度是果。

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第4章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律【学习目标】1．理解牛顿第二定律，知道牛顿的第二定律表达式的确切含义；2．能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁;3．能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。

初步体会牛顿第二定律规律在认识自然地过程中的有效性和价值.【重点、难点】重点：牛顿第二定律中合外力和加速度之间的因果性、同时性、矢量性关系;难点：牛顿第二定律的理解.预习案【自主学习】一、举例说明力是怎样改变物体的运动状态的。

1 _______________________________________2_____________________________________________3_______________________________________________二、加速度的物理意义：__________________________________。

三、牛顿第二定律1、内容：_______________________________2、你是怎样理解牛顿第二定律的：_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ________________________________________。