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4.3牛顿第二定律(课堂)优质课

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【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

【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

【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。

4.3 牛顿第二定律 优秀公开课获奖课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册 (1)

4.3 牛顿第二定律 优秀公开课获奖课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册 (1)
a
求出
2.5 牛刀小试
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两项，选C、D两项．
答案：CD
2.5 牛刀小试
例题：如图所示，质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固 定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动，弹簧恰好 与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30°，重力加速度g取10 m/s2，若 突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬间加速度为( ) A．0 B．大小为10 m/s2，方向竖直向下 C．大小为5 3 m/s2，方向斜向右下方 D．大小为5 m/s2，方向斜向右下方
本节结束
3.5 小试牛刀
解析：小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力，斜面的支持力大小 为：FN＝mgcos 30°；突然向下撤去梯形斜面，弹簧的弹力来不及变化，重力 也不变，支持力消失，所以此瞬间小球的合力与原来的支持力FN大小相等、 方向相反，由牛顿第二定律得：mgcos 30°＝ma，解得a＝5 3 m/s2，方向斜 向右下方，选项C正确．
3.3 应用牛顿第二定律求解瞬时加速度
例题：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＝0 C．a1＝－2g a2＝0 D．a1＝0 a2＝g
2.4牛顿第二定理的意义
在牛顿第一定律的基础上，牛顿第二定律定量地指出了力、质量、加 速度的关系。

4.3牛顿第二定律 优秀公开课获奖课件 (1)

4.3牛顿第二定律 优秀公开课获奖课件 (1)

使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N＝1kg·m/s2。
从而k＝1
2.牛顿第二定律的表达式
F＝ma
力单位的由来
【课堂反馈1】在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系数k的下
列说法，正确的是 ( CD )
A．在任何情况下k都等于１ B． k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的 C． k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的 D．在国际单位制中，k=1
律
2、理解 瞬时性：力和加速度有瞬时对应的关系
独立性： 每一个力都可以使物体独立的产生加速
度，物体的加速度是所有力产生加速度的矢量和.
【课堂检测1】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。可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子
时，却推不动它。这是因为( D )
A．牛顿第二定律不适用于静止物体 B．桌子的速度小，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
一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静
止，通过测定偏角的大小就能测定列车的加速度。在某次测定中，悬线
与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。
解：方法1：矢量合成法 以小球为研究对象，其受力如图.
FT
a F
则F=mgtanθ
由牛顿第二定律得：a F g tan
mg
m
方法2：正交分解法
N
f F2
F
37°
F1
G
又： f N
得：a Fcos37o (mg Fsin 37o ) 6m / s2 m
A F
光滑水平面
F和a都是矢量， 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式，
(3)瞬时性： a与F是瞬时对应关系（含大小和方向），

《牛顿第二定律》优质课教学课件

《牛顿第二定律》优质课教学课件

课堂练习
练1、光滑桌面上有一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角 的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的 加速度是多大？
练2：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面 间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成 θ =370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求： （1）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？ （2）物体运动的总时间？ （3）画出物体运动过程中速度—时间图像？
①物体受两个力： 合成法 F合 ma
②物体受多个力： 正交分解法
Fx ma （沿加度方向）
或
F 0 y
（垂直于加速度方向）
Fx ma x
Fy may
例 1 一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，其 悬线与竖直方向成θ角，如图所示。问小车的加速度多大，方向怎样？
尝试推导a与F、M间的定量表达式： m一定：a F
F一定：a 1 m
a F 或 F ma m
F kma 其中k是比例系数
问题2： 通过上面的研究你能总结出什么样的规律？
二、牛顿第二定律：
1、定义： 物体加速度的大小跟合外力成正比，跟物 体的质量成反比，加速度的方向与合外力 的方向相同。
达标测评：
1D ）
A、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； B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正 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的合外力成 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 度和它所受到的合外力而求得。

牛顿第二定律ppt课件

牛顿第二定律ppt课件

弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏 过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大 小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直 方向的夹角为θ，求列车的加速度。

牛顿第二定律-优质教案

牛顿第二定律-优质教案

4.3 牛顿第二定律教材分析:牛顿第二定律是人教版高一物理教材第一册第三章第三节内容。

牛顿第二定律具体得定量的回答了加速度与力、质量的关系，是学习动量观点和动能观点的基础。

将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习。

它是整个中学物理内容的基础。

本课例尝试运用任务驱动教学方式，将现代教育技术与物理课教学有机整合，充分调动学生探究学习的主动性，培养学生应用现代信息技术探究和处理物理问题的能力。

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（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；（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。

教学重点:（1）牛顿第二定律的特性；（2）运用牛顿第二定律解决简单问题问题。

教学难点:（1）牛顿第二定律的瞬时性、因果性的理解.；（2）牛顿第二定律的应用。

教学方法:探究法、讲授法、讨论法、练习法课时安排：1课时+1课时（练习）教学过程设计:一、引入新课【问题引入】在上一节实验的基础上，你能得出加速度与物体所受到的合外力、质量的定量关系吗？【学生交流】通过上节实验我们得到下表中的内容m一定时，a与F成正比F一定时，a与1/m成正比a∝F a∝1/m上面两式整理得F=kma二、新课教学1、牛顿第二定律（1）内容：物体的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。

【精品】4.3牛顿第二定律(课堂)优质课PPT课件

的质量成反比，这就是牛顿第二定律。
2、数学表达式 F合=ma
二、对牛顿第二定律F合=ma的理解
1、矢量性 2、瞬时性 3、同一性 4、独立性
三、对牛顿第二定律F合=ma的运用
课后作业：P78 4； 5
FN F
mg
1、确定研究对象 2、对研究对象进行
受力分析 3、求出合力 4、根据牛顿第二定律求加速度
5、运动学公式解决运动情况
用 牛 顿 第 二 定 律 解
【基础训练】
4、质量是2Kg的物体，只受到互成90度角的两 个力的作用，这两个力都是10N。这个物体加速 度的大小是多少？若这个物体是由静止开始运 动，则2s末的速度为多少m/s？
F＝ma 中的 F 指的是 物体所受的合力
【基础训练】
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（ CD） 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＝1
思考讨论：加速度与合外力的关系
a∝F
a
∝
1 m
a
∝
F
m
表达式：
F ∝ma
F ＝kma
“1N”定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的 加速度的力定义为1 N，即
1N=1kg ·m/s2
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式 中就可以使k=1，上式简化成
F ＝ma
蚂蚁的困惑
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，可是蚂蚁无 论怎样用力都推不动一块放在水平地面 上的砖头，牛顿第二定律是否错了？请 你解释一下？
解：物体所受到的合力为：
F 合 F 1 2 F 2 212 0 12 N 0 12 0 N

《3 牛顿第二定律》公开课优秀教案教学设计(高中必修第一册)


课后题 P92 第 1 题、第 6 题学生回答，同学纠错，锻炼牛顿第二 定律的理解程度。
课后推导完成：在上一节实验中为什么要求只有满足： M》m 时，才能近似认为 绳中作用力等于重物的重力， 即：T≈m0g。
小结：学生总结，教师点评补充 作业：P92 课后题，2 题、3 题、5 题
第4页共4页
第3页共4页
教学环节
教师活动预设
学生活动预设
A.物体的速度减小，加速度（大小）逐渐减小
B.物体的速度逐渐增大，加速度（大小）逐渐减小
C. 物体的速度先增大后减小，加速度（大小）先增大后减小
D. 物体的速度先增大后减小，加速度（大小）先减小后增大
课本 P90 例 1、例 2.（学生先做，教师后点评，规范步骤）体会 合成和正交分解法的应用。
注：物体的加速度就是合加速度。 随堂练习： 例 1.下列对牛顿第二定律的理解正确的是（ CD ）
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，物体才受到外力力的 作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当合外力停止作用时，加速度随之消失 2.在粗糙的水平面上，物体在水平推力的作用下，由静止开始左 匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零 （物体没停止），在水平推力减小到零的过程中（ D）。
系，物体在某一时刻的加速度只决定于这一时刻的合外力。F 合
和 a 合同时产生，同时消失，同时变化。F 合是原因，a 合是结果，
但两者无先后之分。
⑤独立性：（力的独立作用原理）如果物体受到几个力的作用，
每一个力均要产生各自的加速度，之间互不影响。物体的加速
度为各个力产生加速度的矢量和。
⑥力与速度方向上无必然决定关系，可为任意夹角，但是当夹

4.3 牛顿第二定律 优秀公开课获奖课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册 (1)


t=70 s v=0
a1
0 v0 t
v0 t
F阻
ma1
mv0 t
437N
F阻
F
G 汽车重新加速时的受力情况
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N 由牛顿第二定律得：
a2
F合 m
1563N 1100kg
1.42m / s2
一05，共经点典例力题
解题步骤： 11..选选择择研研究究对对象象，，可可以以是是一一个个整整体体也也可可以以是是隔隔离离出出的的物物体体。。 22..对对研研究究对对象象进进行行受受力力分分析析和和运运动动状状态态分分析析。。 33..选选取取正正方方向向，，写写出出已已知知量量，，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律列列方方程程。。 44..统统一一已已知知量量的的单单位位，，代代入入数数值值求求解解。。
一06，共经点典例力题
①物块A、B由轻弹簧连接，质量均为m，处于静 止状态，突然抽去木板，则
A
aA 0
aB 2g
B
②水平面光滑，A、B在F作用下以共同的加速
度a匀加速直线运动，突然撤去F，mA mB
FA
aA a 方向向左
B
aB a 方向向右
③两球A、B用轻弹簧连接，通过细绳悬 挂于天花板，系统处于静止状态，突然
FN F合 f
mg
F合=ma
由牛顿第二定律得，
水平方向上：f=F合cos30° 竖直方向上：FN-mg=F合sin30°
FN=1.2mg 联立解得： f 3
mg 5
一06，共常点见力力学模型的瞬时加速度的求解
1.轻绳（或接触面）
3.轻杆
不发生明显形变就能产生弹力，剪短（或脱离） 后，其弹力立即消失，不需要时间恢复形变

4.3《牛顿第二定律》优质课课件


解：物体随车一起向右做加速运动，其加速度水平 FN
向右．由加速度与合力方向相同必水平向右，则物 体受力如图所示，据牛顿第二定律，在水平方向上
fa
有：Ff＝ma＝100 kg×1.0 m/s2＝100 N． 即物体所受静摩擦力大小为100 N，方向水平向右. mg
牛 讨论 顿 2、物体受到拉力F之前静止，物体受到拉力F之后 第 做什么运动？撤去拉力F后，物体做什么运动？进 二 行受力分析，并标明这三个位置的加速度方向。 定 律
物体的加速度和物体所受的合力总是同生、同灭、同步 变化
教室内有多少只手时，可以用 M=2N 表示；
如何设置问题才能写出 M=N 的最简单形式
呢？即如何使 k=1 ？
牛顿第二定律与力的单位
为了使 F = kma 简单一些，取 k =1 则： F = ma
现考察： 使质量 m = 1 kg 的物体
产生 a = 1 m/s2 的加速度所需要的力
由 F = ma = 1 kg×1m/s2
FT
律 解：方法1
a
以小球为研究对象，其受力如图.
F
则F=mgtanθ
由牛顿第二定律得：a

F m

生活应用
一小球从竖直在地面上轻弹 簧正上某处自由落下,试分析 小球从刚接触弹簧到被压缩 最短过程中小球的速度、加
速度怎样变化？
练
习
1
质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共
牛 0.2，B与水平面间的动摩擦因数为μ2 = 0.3，B的质量为M = 4kg，现用水平拉
顿 力F = 10N拉A，试求A未滑出B之前，A、B的加速度分别是多少？（g =
第 10m/s2）
二
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D、物体的质量与物体受到的合力及物体的加速度 无关
【基础训练】
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（ CD） 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＝1
思考讨论：加速度与合外力的关系
解：物体所受到的合力为：
F合 F12 F22 102 102 N 10 2N
根据牛顿第二定律 F合=ma 得：
a F合 10 2 m / s2 5 2m / s2 m2
2s末的速度为：v at 5 2 2m / s2 10 2m / s2
总 一、牛顿第二定律 结 1、内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体
F＝ma 中的 F 指的是 物体所受的合力
【基础训练】
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：( BD)
A、物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比， 与物体的质量成反比 B、物体的加速度与物体受到的合力成正比，与物 体的质量成反比
C．物体的质量与物体的合力成正比，与物体的加 速度成反比
FN F
mg
1、确定研究对象 2、对研究对象进行
受力分析 3、求出合力 4、根据牛顿第二定律求加速度
5、运动学公式解决运动情况
【基础训练】
4、质量是2Kg的物体，只受到互成90度角的两 个力的作用，这两个力都是10N。这个物体加速 度的大小是多少？若这个物体是由静止开始运 动，则2s末的速度为多少m/s？
如果两人对拉静止在光滑水平地面质
量为m的小车，两人的水平 拉力分别
为F1、F2.
F1
F2
问题1：若没有受到力这个物体会获得加 速度吗？ 力是产生加速度的原因
问题2：当F1＝F2时，合外力为多少？加 速度呢？若合外力改变，加速度变吗？
瞬时性
问题3：若F1>F2，则合力方向向哪？
加速度的方向呢？
F1
.
的质量成反比，这就是牛顿第二定律。
2、数学表达式 F合=ma
二、对牛顿第二定律F合=ma的理解
1、矢量性 2、瞬时性 3、同一性 4、独立性
三、对牛顿第二定律F合=ma的运用
课后作业：P78 4； 5
F2
矢量性
2.牛顿第二定律的理解
瞬时性：有力就有加速度的产生。 外力停止，加速度瞬时消失。
矢量性： a方向与合外力F的方向始终相同
同一性：公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象 独立性：每个力各自独立地使物体产生一个加速
度
【基础训练】
3、下列说法中不正确的是（ B ） A．物体所受合外力越大，加速度越大。 B．物体有加速度时才受到外力的作用 C．当外力停止时，加速度也随之消失 D．加速度的方向总跟合外力的方向一致
4.3 牛顿第二定律
温a 故 知 新0
a
0
F
1/m
a∝ F
a∝1m学来自目标1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式； 2、知道的单位“牛顿”是怎样定义的。 3、理解牛顿第二定律。（重点） 4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 （重点 难点）
1、牛顿第二定律
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。
a∝F
a
∝
1 m
a
∝
F
m
表达式：
F ∝ma
F ＝kma
“1N”定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的 加速度的力定义为1 N，即
1N=1kg ·m/s2
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式 中就可以使k=1，上式简化成
F ＝ma
蚂蚁的困惑
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，可是蚂蚁无 论怎样用力都推不动一块放在水平地面 上的砖头，牛顿第二定律是否错了？请 你解释一下？
用牛顿第二定律解题
例题：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
解：对物体受力分析，如图：
F合=F-Ff=(1.2-0.06×0.5)N=1.17N
根据牛顿第二定律 F合=ma 得：
Ff
a F合 1.17N 2.34m / s2 m 0.5kg