浅谈牛顿第二定律的应用之临界问题的教学设计

牛顿第二定律教学设计课题牛顿第二定律教学目标1.通过分析探究实验数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式，并准确表述牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。

2.能根据1N的定义，理解牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位的产生过程。

3.能够从合力与加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁。

4.学会用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养学生关注生活、关注实际的态度重点难点重点：正确理解并应用牛顿第二定律难点：牛顿第二定律是连接运动与力之间关系的桥梁，体会因果性，瞬时性等特征教学方法讲授法合作探究课时安排1课时教学设计（主备）集体研讨个人修改一、导入新课师：在地球上，称量某物体的质量对大家不是难事！假设你现在身处太空之中，如何测量一个物体的质量呢？用天平称量可以吗？我们观看一个视频来看一看。

生：观看视频师：通过视频发现在地球上测量质量的方法在太空不适用，那么太空中如何测质量呢？通过今天的学习我想大家可以找到其中的办法？二、新课教学（一）、如何推广得到牛顿第二定律的表达式？师：上一堂课通过实验探究了加速度与力和质量的关系，用了什么方法？加速度与力有什么关系？与质量有什么关系？生：回答问题师：展示课件，回顾实验结论。

师：对于任何物体都是这样的吗？我们不敢轻易去说！各组得到的a-F图像和a-1/m图像是不是都严格经过坐标原点?在误差允许的范围内可不可以认为是经过坐标原点的?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。

但有限的几组实验事实并不能支撑“这一结论称为规律、定律”。

到此为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。

只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，这样的结论才能成为“定律”。

科学前辈们在根据有限的实验事实宣布某个定律时，既需要谨慎，也需要勇气。

高中物理课堂教案：牛顿第二定律的应用牛顿第二定律，即质点受力等于质量乘以加速度，是高中物理中最基本的定律之一。

在物理课堂上，教师可以通过丰富的教学案例和实际应用来帮助学生深入理解该定律的概念和应用。

本文将围绕着牛顿第二定律的应用展开讨论。

一、教学目标通过本节课的学习，学生应当能够：1. 掌握牛顿第二定律的概念和公式；2. 理解力、质量和加速度之间的关系；3. 运用牛顿第二定律解决实际问题。

二、教学准备1. 教师准备：- 讲台上悬挂滚轮、弹簧测力计等物品；- 编写具体案例和习题。

2. 学生准备：- 将课前预习内容整理，准备好笔记本和书籍。

三、教学过程1.导入（10分钟）为了引发学生对牛顿第二定律的兴趣与探索欲望，在导入环节中，我将提出一个问题：“你有没有想过为什么我们乘坐地铁时会被向后挤压？”让学生思考并交流，引出下面的知识内容。

2.讲解与实验演示（20分钟）- 简要介绍牛顿第二定律的概念和公式，并与学生一起推导该公式；- 展示一个滚轮实验，说明力、质量和加速度之间的关系；- 使用弹簧测力计及其他工具进行实验演示，让学生通过观察现象和测量数据来揭示物体受力情况。

3.案例分析（40分钟）通过具体案例分析的方式，进一步帮助学生理解牛顿第二定律的应用。

以下是两个典型案例：案例一：车辆制动距离描述：一辆汽车以30m/s速度从前方200m处开始紧急刹车，请问它需要多长时间才能停下来？思考过程：1. 先求出汽车在制动过程中所受到的减速度。

由于要停下来，所以最终速度为0m/s。

根据$v = u + at$公式，代入已知量可得：0 = 30 + a * t可求得a = -3 m/s²（注：负号表示减速）。

2. 代入$a$和$t$的值，应用牛顿第二定律。

根据$F = ma$公式，代入已知量可得：F = m * (-3)3. 根据横向制动力公式计算摩擦力。

利用牛顿第二定律，结合受力分析可以知道：F = µ * N其中，N为静摩擦力。

浅谈牛顿第二定律的应用之临界问题的教学1.引言牛顿第二定律是高中物理知识系统的基石，对于学生的学习，牛顿第二定律往往他们成为高中物理学习的分水岭。

尽管很多教师在教学过程中，不断总结特性、展现相同的题型或者多样的解题方法、步骤，但是对于一部分无法理解牛顿第二定律本质的学生来说效果始终不理想。

很多时候我们通过教学反思去寻找造成这一现象的原因，根据学生的程度，发现原因是多种多样的。

但是有一个原因或者是我们自身的，那就是从一开始我们自己就参与的太多，忽略了学生的主体地位。

比如我们的习题课，上课主要就是告诉学生这个知识应该怎么做，然后辅助多个例题，练习，让学生掌握住这个知识点。

这种做法虽然有必要但是是死板的，没有真正的从思维上对学生做很好的诱导，导致学生短时间内是记得怎样处理相同的题目，但是时间一长，或者题型一变就束手无策了。

鉴于以上原因，关于临界问题，我尝试安排这样一节习题课，试图从学生原有的知识体系入手，设计了原始题目，让学生在解题时碰触矛盾，从而诱导学生找到解题的关键，然后辅助练习巩固和加深，使学生自己找到解题的方法，最后由教师再自然地点出这节课的主题，和学生一起总结内容和方法。

2.教学过程【例1】如图1所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，AB间动摩擦因数为μ= 0.2，已知它们的质量MA = 6kg，MB = 2kg，力F作用在A物体上(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g = 10m / s2 ) ，求：（1）当F = 16N时，求B物体受到的摩擦力大小；（2）当F = 50N时，求B受到的摩擦力大小？分析：学生在做第1问的时候会认为F大于最大静摩擦力了，所以AB滑动了，因此它们之间是滑动摩擦力。

这时我板书让学生算出A、B的加速度，分别计算得算出加速度以后，发现了矛盾，A的加速度比B的小，这是不可能的。

此时，我要求学生假设是静摩擦力，引导学生明确此时AB可以作为一个整体来处理，然后算一下AB的加速度，再算一下A受到的静摩擦力，发现此时对B分析得，它并没有超过最大静摩擦力，所以假设是成立的。

牛顿第二定律应用题教案。

而对于学生来说，掌握牛顿第二定律的应用是十分重要的，特别是在高中阶段的物理学习中，牛顿第二定律更是一个必须要熟练掌握的基础知识点。

因此，本篇文章将着重介绍牛顿第二定律应用题的教学案例，帮助学生更好的理解和掌握这一定律的应用。

一、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念及公式。

2.能够运用牛顿第二定律，解决相关的物理问题。

3.培养学生分析和解决实际问题的能力，以及一定的创新思维和团队协作能力。

二、教学重点1.掌握牛顿第二定律的概念。

2.熟练掌握牛顿第二定律的公式，能够巧妙运用公式求解实际问题。

三、教学难点1.如何根据物理问题的实际情况，合理运用公式求解问题。

2.如何培养学生自主思考和解决问题的能力。

四、教学内容一、牛顿第二定律的概念和公式牛顿第二定律是物理学中非常基础的定律之一，它描述了物体的加速度与所受的力的关系。

换句话说，牛顿第二定律表明一个物体受到的合力愈大，其加速度也就愈大。

如图所示，物体受到的力F越大，其加速度a也就越大，二者之间存在着直接的比例关系。

牛顿第二定律的公式表达为F=ma，其中F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度，根据这个公式我们可以计算出物体所受的合力，也可以计算出物体的加速度等。

二、牛顿第二定律的应用1.运动和力的关系我们可以根据牛顿第二定律的公式计算出一个物体受到的合力，比如下图中的竞赛场景。

在这幅图中，两个人在互相比赛，其中甲方和乙方所受到的力分别是F1和F2，同时甲方和乙方的质量分别为m1和m2。

我们可以通过牛顿第二定律的公式计算出两个人的加速度a1和a2，然后将其进行比较，就可以看到两个人谁更快地跑得过线。

2.匀加速直线运动在匀加速直线运动中，物体的加速度a是一定的，而且在这个过程中物体所受的合力也是一定的。

这时，我们可以利用牛顿第二定律的公式，计算出物体受到的合力。

如图所示，一个物体在匀加速直线运动中，假设其质量为m，加速度为a，所受到的摩擦力为Ff，所受到的向下的重力为mg，我们可以根据牛顿第二定律的公式求出其所受到的合力F，用F减去Ff和mg即为所需的推力Ft。

高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料，教师若希望在教学中脱颖而出，应高度重视教案的撰写和规划，以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇，供大家参考。

高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。

牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。

【学情分析】在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、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；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。

这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握。

【教学目标】1、知识目标（1）理解加速度与力和质量间的关系。

（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。

（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。

2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。

3、德育目标（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）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。

【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。

【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。

向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。

第三节 牛顿第二定律一、教学目标 1.知识与技能①在上节课探究的基础上能正确得出牛顿第二定律的数学表达式。

②能正确理解牛顿第二定律。

③学会利用牛顿第二定律解决实际问题的方法。

2.过程与方法①在上节实验的基础上进一步探究出具体的、实用的牛顿第二定律的数学表达式，主要使用逻辑推理方法。

②通过对牛顿第二定律的探究，理解牛顿第二定律及其应用，体验科学研究的基本规律。

3.情感态度与价值观使学生体验到逻辑推理的具体过程与方法，体会到逻辑推理是科学研究的一种重要方法。

二、设计思路在学生已有的实验结论的基础上，探究出牛顿第二定律，理解牛顿第二定律，应用牛顿第二定律解决实际问题的方法。

1.由学生回忆上节课的探究结论（F 、m 、a 的关系）2.探究结论如何用数学表达式表示mFa ，F=kma 3.探究最简单的表达式F=ma4.通过各种实例探究，理解牛顿第二定律5.探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法 三、教学方法、难点1.重点：在实验的基础上得出牛顿第二定律的数学表达式及其应用。

2.难点：对牛顿第二定律的正确理解。

四、教学资源 笔记本电脑、投影仪临界问题3-2-3所示，斜面是光滑的，一个质量是的小球用细绳吊在倾角为53o的斜面顶端．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行；当斜面以8m/s 2的加速度向右做匀加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力．2.如图2所示，跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A 和B ，物体A 放在倾角为α的斜面上，已知物体A 的质量为m ，物体A 和斜面间动摩擦因数为μ（μ<t an θ），滑轮的摩擦不计，要使物体静止在斜面上，求物体B 质量的取值范围．3.如图1所示，质量均为M 的两个木块A 、B 在水平力F 的作用下，一起沿光滑的水平面运动，A 与B 的接触面光滑，且与水平面的夹角为60°，求使A 与B 一起运动时的水平力F 的范围。

超重失重如图3-2-2所示，质量为m 的人站在放置在升降机中的体重秤上，求；（1）当升降机静止时，体重计的示数为多少？（2）当升降机以大小为a 的加速度竖直加速上升时，体重计的示数为多少？（3）当升降机以大小为a 的加速度竖直加速下降时，体重计的示数为多少？（4）当升降机以大小为a 的加速度竖直减速下降时，体重计的示数为多少？（5）当升降机以大小为a 的加速度竖直减速上升时，体重计的示数为多少？图3-2-3图2 BF60°图1A整体隔离1.如图3-2-4所示，m 和M 保持相对静止，一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑，则M 和m 间的摩擦力大小是多少？2、如图3-3-8所示，容器置于倾角为θ的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器，顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触．今让系统从静止开始下滑，容器质量为M ，小球质量为m ，所有摩擦不计．求m 对M 侧壁压力的大小．3、有5个质量均为m 的相同木块,并列地放在水平地面上,如下图所示。

第三章第五节《牛顿运动定律的应用》导学案（四）多过程问题和临界问题模型[学习目标]：先请同学们阅读、感受学习目标，带着学习目标进行后续的自学自研、互学展示、练习总结。

1．知道运用牛顿运动定律解题的方法。

2．进一步巩固学习如何对一个物体进行正确完整的受力分析。

3．知道并掌握应用牛顿运动定律解决的多过程问题和临界问题模型的基本思路和方法。

4．从具体的物理模型与情景中体会应用牛顿运动定律解题的基本思路和基本方法，了解实例分析、归纳演绎等科学的研究方法。

[学习重点]:应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法[学习过程]：展示提升案学习流程：先独立思考、实践，形成自己的结果。

教师批阅后有疑问的请教组内同学。

展示课前科研组长分配任务：每个同学主讲一个任务。

组内展示流程：每个任务一人主讲（主要认识、方法、思路）、大家补充（不同认识、方法、思路）。

学习意义：提升知识的认知深度；培养思维能力、表达与合作能力，提高综合素质，为终身学习终身发展奠基。

展示任务方案展示指导探究一、多过程问题物体在运动过程中经历多个阶段，而各个阶段的运动特征不同，对这类问题我们应抓住时空关系，按照物体运动发生的时空顺序进行分析，针对不同阶段采用不同的规律即可。

水平面内【例1】质量为m=2kg的木块原来静止在粗糙水平地面上，现在第1、3、5……奇数秒内给物体施加方向向右，大小为F1=6N的水平推力，在第2、4、6…….偶数秒内，给物体施加方向仍向右，大小为F2=2N的水平推力，已知物体与地面间的摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s2，问：（1）木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动？（2）物块在开始运动后4s末的速度和4s内的位移分别是多大？展示任务一1．根据不同的时段作受力分析，明确各时段的运动状态2．根据运动状态具体确定待求物理量（优选图象法进行分析）竖直面内【例2】如图所示，是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆只在重力作用下运动，落回深坑，夯实坑底，且不反弹，然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提到坑口，如此周而复始。

高中物理《牛顿第二定律的应用》教案教案：牛顿第二定律的应用一、教学目标：理解牛顿第二定律的含义和意义；掌握使用牛顿第二定律解决物理问题的方法；培养学生的观察、实验和思考能力。

二、教学内容：牛顿第二定律的概念和公式；牛顿第二定律在实际问题中的应用。

三、教学过程：Step 1：导入（10分钟）教师出示牛顿第二定律的公式F=ma，并进行简要解释。

引导学生回顾牛顿第一定律和牛顿第二定律的区别和联系。

Step 2：概念讲解（15分钟）教师详细解释牛顿第二定律的含义和意义，强调其中的力、质量和加速度的关系。

通过实例分析，让学生理解力对物体运动的影响，并引导学生思考力的方向对物体运动的影响。

Step 3：实验演示（20分钟）教师进行一次简单的实验演示，如用弹簧秤测量不同质量物体受到的重力，然后用牛顿第二定律计算物体的加速度。

学生观察实验过程和结果，理解牛顿第二定律在实验中的应用。

Step 4：课堂练习（15分钟）教师出示几道牛顿第二定律的应用题，让学生在小组内进行讨论和解答。

教师对学生的解答进行点评和讲解，引导学生掌握使用牛顿第二定律解决问题的方法。

Step 5：拓展应用（20分钟）教师出示一些实际问题，如运动车辆的制动距离、斜面上物体的滑动等，让学生运用牛顿第二定律进行分析和计算。

学生独立或小组合作完成拓展应用题，并展示解题过程和结果。

Step 6：总结归纳（10分钟）教师对本节课的内容进行总结，强调牛顿第二定律的重要性和应用范围。

学生回答教师提出的问题，巩固所学知识。

四、教学反思：本节课通过概念讲解、实验演示、课堂练习和拓展应用等多种教学方法，旨在帮助学生理解和掌握牛顿第二定律的应用。

同时，通过实验和应用题的设置，培养学生的观察、实验和思考能力。

在教学过程中，学生的参与度和思考能力得到了有效的提高，他们能够运用所学知识解决实际问题。

然而，教学时间有限，需要学生在课后进行更多的练习和巩固。

深度剖析临界问题知识点考纲要求题型分值牛顿运动定律的应用应用牛顿第二定律解决问题会利用牛顿第二定律解决临界值问题选择题解答题6～15分二、重难点提示临界条件的发现和利用。

当物体的运动从一种状态转变为另一种状态时必然有一个转折点，这个转折点所对应的状态叫做临界状态；在临界状态时必须满足的条件叫做临界条件。

【要点诠释】临界或极值条件的标志（1）有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；（2）若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态；（3）若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点；（4）若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等，即是要求首末加速度或首末速度。

【方法指导】临界问题的常用解法1. 极限法：把物理问题（或过程）推向极端，从而使临界现象（或状态）暴露出来，以达到正确解决问题的目的。

2. 假设法：临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题。

3. 数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件。

如转化为二次函数求极值或最值问题，但要注意物理量的实际意义。

例题1 如图所示，质量为m＝1 kg的物块放在倾角为θ＝37°的斜面体上，斜面体质量为M＝2 kg，斜面体与物块间的动摩擦因数为μ＝0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围。

（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2）思路分析：当推力F较小时，物块有相对斜面向下运动的可能性，此时物块受到的摩擦力沿斜面向上；当推力F较大时，物块有相对斜面向上运动的可能性，此时物块受到的摩擦力沿斜面向下，找准临界状态是解答此题的关键。

《牛顿第二定律的应用》教学设计【教材分析】《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中，共有6个条目，其中包括“牛顿定律的应用”，为II等级要求。

牛顿第二定律的应用，是本章的核心内容。

由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。

受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。

并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法，因而显得十分重要。

【学情分析】由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上，对一些典型的应用题型，如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等，学生缺乏针对性训练，更缺少理性的思考和总结。

【教学目标】一、知识与技能1、掌握牛顿第二定律的基本特征；2、掌握牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。

二、过程与方法1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

2、学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题。

3、学会连接体问题的一般解题方法。

三、情感态度与价值观1、通过相关问题的分析和解决，培养学生的科学态度和科学精神；2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程，激发学生的爱国热情。

【教学重点和难点】教学重点：牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。

教学难点：物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。

【教学方法和手段】教学方法：分析法、讨论法、图示法教学手段：计算机多媒体教学，PPT课件【教学过程】一、提出问题，导入课题提问、讨论、评价（一）必须1前三章的内容及其逻辑关系是怎样的？（二）牛顿运动定律的核心内容是什么？（三）如何理解力和运动的关系？PPT展示：力和运动的关系力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体存在加速度。

我们可以结合运动学知识，解决有关物体运动状态的问题。

临界问题教学设计
教学目标：
（1）知道临界问题的概念；
（2）熟悉各种临界条件；
（3）掌握临界问题的求解方法。

教学重难点：
（1）临界状态的推演的难度较大；
（2）重点强化利用临界条件建立方程求解问题。

教学过程：
一、知识要点
1.临界状态：物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时，中间发生质的飞跃的转折状态，通常称之为临界状态。

2.临界问题：涉及临界状态的问题叫做临界问题。

3. 解决临界问题的基本思路
（1）仔细分析研究对象所经历的变化的物理过程,找出临界状态。

（2）寻找变化过程中相应物理量的变化规律，找出临界条件。

（3）以临界条件为突破口，列临界方程，求解问题。

4.三类临界问题的临界条件
（1）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是：
相互作用的弹力为零
（2）绳子松弛的临界条件是：
绳中拉力为零
（3）存在静摩擦的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是：
静摩擦力达最大值
二、典例分析
例：在水平向右运动的小车上，有一倾角θ=370的光滑斜面，质量为m的小球被平行于斜面的细绳系住而静止于斜面上，如图所示。

当小车以（1）a1=g, (2) a2=2g 的加速度水平向右运动时，绳对小球的拉力及斜面对小球的弹力各为多大？拓展：（1）分解加速度；（2）向左加速。

详解与讲解过程见视频！
教学反思：
依托牛顿定律推演物理量的变化过程是非常难的，学生往往不易掌握；教师可以多举实例讲解。

由于时长限制，临界问题的教学设计只突破了分离的临界问题。

例题讲解中的正交分解（分解力与分解加速度）值得同学反复推敲，简化运算过程。

牛二运动定律中的临界问题临界问题提示语言：最大、最小、刚好、恰好等临界问题分类：1、脱离临界；解决方法：临界状态下接触面间弹力为0，FN=02、相对滑动（相对运动）临界；解决方法：临界状态下f摩=f静max且此时整体加速度一致3、绳子断裂和松弛临界；解决方法：（1）断裂条件：绳子张力等于所能承受最大张力（2）松弛条件：绳上张力为0临界问题解决步骤：1、依据题中提示语言判定临界问题及分类2、确定临界状态下临界条件3、按照牛二定律做题步骤解决问题：（1）明确研究对象（2）受力分析（3）正交分解（4）分析各坐标系运动状态列方程：若为平衡状态列平衡方程；若为非平衡状态列牛顿第二定律一、脱离临界例题1：一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图4，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，（1）欲使小球在运动过程中不脱离斜体，则加速度a最大不超过多少？绳上拉力最大不超过多少？（2）当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力.图3随堂演练：一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。

如图5所示。

现让木板由静止开始以加速度a(a＜g ）匀加速向下移动。

求经过多长时间木板开始与物体分离.二、相对滑动临界例题3：如图所示，把长方体切成质量分别为m和M的两部分，切面与底面的夹角为θ，长方体置于光滑的水平面上。

设切面是光滑的，要使m和M一起在水平面上滑动，作用在m上的水平力F满足什么条件？随堂演练：如图所示，小车上放着由轻弹簧连接的质量为mA＝1kg，mB＝0.5kg的A、B 两物体，两物体与小车间的最大静摩擦力分别为4N和1N，弹簧的劲度系数k＝0.2N/cm 。

①为保证两物体随车一起向右加速运动，弹簧的最大伸长是多少厘米？②为使两物体随车一起向右以最大的加速度向右加速运动，弹簧的伸长是多少厘米？图5三、绳断裂松弛临界例：OA、OB最大承受力为100N，∠ABO=30°，求m最大质量例：小车与车内两绳悬挂一个质量为m的小球一起向右做匀加速直线运动，其中∠ABO=30°，求加速度a多大时，OB松弛？。

专题：牛顿第二定律解答临界分离问题（一）临界问题1．临界状态：在物体的运动状态变化的过程中，相关的一些物理量也随之发生变化。

当物体的运动变化到某个特定状态时，有关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个特定状态称之为临界状态。

临界状态往往对应着一段过程的开始或结束，是发生量变和质变的转折点。

2．两类典型分离：（1）开始时物体处于静止状态,与地面或与固定挡板分离：由于一开始地面或与固定挡板间有弹力作用，但分离时相互作用的弹力消失，该物体即将失去平衡状态而与地面或与固定挡板分离。

（2）开始时两物体一起以相同加速度运动，处于变速运动状态的两物体分离：但两物体即将分离时相互作用的弹力消失，其中某物体由于所受合力改变而使其加速度发生变化，因两物体加速度不同导致两物体发生分离。

（二）、解决临界分离问题的基本方法1．两物体分离时应抓住以下几点：（1）两物体简化为质点，所处位置相同；（2）两者间无弹力作用；（3）两者速度相同；（4）两者加速度相同。

2．分析运动过程，明确物体受力和运动情况，根据临界条件找出各物理量间关系，列出方程求解。

1、如图所示,质量均为m的A. B两物体叠放在竖直轻质弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,当运动距离为h时B与A分离。

下列说法正确的是( )A.B和A刚分离时，弹簧长度等于原长B. B和A刚分离时，它们的加速度为gmgC. 弹簧的劲度系数等于hD. 在B和A分离前，它们先做加速运动后做减速运动变形题：如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。

它们的质量分别为m A、m B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。

系统处于静止状态。

现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d。

重力加速度为g。

2、如图所示,一劲度系数k =800N/m 的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m =12kg 的物体A. B,A 、B 和轻弹簧静止竖立在水平地面上。

牛顿第二定律课堂教学设计引言：牛顿第二定律是力学中的基本定律之一，对于学生深入理解和掌握力学的基本概念和计算方法具有重要意义。

在课堂教学中，如何通过生动有趣的教学设计，激发学生学习兴趣，帮助他们理解并应用牛顿第二定律是一个关键问题。

本文将结合课堂实际，设计一节关于牛顿第二定律的课堂教学，旨在帮助学生深入理解该定律的概念、公式及其应用方法。

一、教学目标1. 理解牛顿第二定律的概念及其物理意义；2. 掌握牛顿第二定律的计算方法；3. 能够通过牛顿第二定律解决简单的力学问题；4. 培养学生观察、实验和解决问题的能力。

二、教学准备1. 教学工具：黑板、粉笔、实验器材、投影仪等；2. 实验器材：弹簧测力计、各种质量的物体、直线滑轨等；3. 教学素材：相关力学实例、问题、计算题等。

三、教学过程1. 导入（5分钟）以生活中的实例引入牛顿第二定律的概念，如一个力推动物体时，物体的加速度与受力大小成正比，与物体质量成反比。

2. 探究实验（20分钟）让学生在小组合作中进行实验，使用弹簧测力计测量不同质量物体受力。

通过实验数据，让学生观察和发现物体的加速度与作用力的关系，并理解牛顿第二定律的表达式 F = ma。

3. 授课讲解（15分钟）在实验后，引导学生总结实验结果。

通过互动讲解，解释牛顿第二定律的概念、公式及其物理意义。

重点强调力和加速度的关系以及质量对加速度的影响。

4. 解决问题（20分钟）给学生提供一些问题和计算题，让学生独立或小组合作解决。

问题可以涉及力的大小、方向和作用点的变化对加速度的影响等。

通过解决问题，巩固学生对牛顿第二定律的理解和应用。

5. 拓展延伸（15分钟）通过展示一些有趣的力学实例，如坐电梯时体重感受的变化、跳伞过程中的物体加速度等，拓展学生对牛顿第二定律的应用和理解。

6. 总结归纳（5分钟）总结本节课的教学内容，以及学生通过课堂实践所懂得的牛顿第二定律的重要性和应用场景。

四、教学评价根据学生在实验、讨论和解决问题过程中的表现，进行教学评价。

牛顿第二定律应用——临界问题（学案）若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语的，一般都有临界现象出现，都要求出临界条件．分析时，为了把这个临界现象尽快暴露，一般用极限分析法，特别是某些题目的文字比较隐蔽．物理现象过程又比较复杂时，用极限分析法往往使临界现象很快暴露出来．常见临界条件归纳一、和绳子拉力相联系的临界情况1. 小车在水平路面上加速向右运动，一质量为m的小球用一条水平线和一条斜线（与竖直方向成30°角）把小球系于车上，求下列情况下，两绳的拉力：（1）加速度31ga=；（2）加速度322ga=。

2、如图所示，倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上。

（1）要使小球对斜面无压力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。

（2）要使小球对细绳无拉力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。

二、和摩擦力相联系的临界情况3.．在桌上有一质量为m1的杂志，杂志上有一质量为m2的书，杂志和桌面的动摩擦因数为μ1，杂志和书之间的动摩擦因数为μ2，欲将杂志从书下抽出，则要用的力至少为（）图7mαA.B.C.D.4．一个质量可忽略不计的长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA ＝1 kg 和mB ＝2 kg 的A 、B 两物块，A 、B 与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F 作用在A物块上，如图所示(重力加速度g 取10 m/s 2)．则下列说法错误的是：( ) A. 若F ＝1 N ，则A 、B 都相对板静止不动B. 若F ＝1.5 N ，则A 物块所受摩擦力大小为1.5 NC. 若F ＝4 N ，则B 物块所受摩擦力大小为2 ND. 若F ＝6 N ，则B 物块的加速度为1 m/s 25．如图所示，在光滑的水平地面上有一质量可以忽略不计的长木板，木板上放置A ，B 两个可看做质点的物块，两物体的质量分别为m A =2kg ，m B =1kg ，已知物块A ，B 与长木块之间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g 取10m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现有物块A 上施加一个水平向左的恒定拉力F ，则一下说法正确的是（ ） A.若F=3N ，则A ，B 都相对木板静止不动 B.若F=3N ，则B 物块受到的摩擦力大小为1.5N C ．若F=8N ，则B 物块受到的摩擦力大小为4N D ．若F=8N ，则B 物块的加速度为2m/s 2三、和弹簧弹力相联系的临界条件及分离临界6.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m 的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg 的小球，球被一垂直于斜面的挡板A 挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A 以4m/s 2的加速度沿斜面向下做匀加速运动，取g=10m/s 2，则（ ） A ．小球从一开始就与挡板分离 B ．小球速度最大时与挡板分离 C ．小球向下运动0.01m 时与挡板分离 D ．小球向下运动0.02m 时速度最大7．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态。

临界问题（一）、支持力（压力）或绳的拉力为零例1、如图11所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线的另一端拴一质量为m 的小球。

当滑块至少以加速度a= 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g 的加速度向左运动时，线中拉力T= 。

分析与解：当滑块具有向左的加速度a 时，小球受重力mg 、绳的拉力T 和斜面的支持力N 作用，如图12所示。

在水平方向有Tcos450-Ncos450=ma; 在竖直方向有Tsin450-Nsin450-mg=0.由上述两式可解出：0045cos 2)(,45sin 2)(a g m T a g m N +=-= 由此两式可看出，当加速度a 增大时，球受支持力N 减小，绳拉力T 增加。

当a=g 时，N=0，此时小球虽与斜面有接触但无压力，处于临界状态。

这时绳的拉力T=mg/cos450=mg 2.当滑块加速度a>g 时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，如图13所示，此时细线与水平方向间的夹角α<450.由牛顿第二定律得：Tcos α=ma,Tsin α=mg,解得mg g a m T 522=+= 例(2005年全国卷Ⅲ（新课程）)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B ．它们的质量分别为m A 、m B ，弹簧的劲度系数为k , C 为一固定挡板。

系统处于静止状态。

现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d 。

重力加速度为g 。

a AP450图11mg a T N450图12mg a T α图13解析：令x 1表示未加F 时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知 m A gsinθ=kx 1 ①令x 2表示B 刚要离开C 时弹簧的伸长量，a 表示此时A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知kx 2=m B gsinθ ② F －m A gsinθ－kx 2=m A a ③ 由② ③式可得④由题意 d=x 1+x 2 ⑤ 由①②⑤式可得⑥针对训练1、质量为m 的小物块，用轻弹簧固定在光滑的斜面体上，斜面的倾角为α，如图所示。