牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案（精选9篇）

牛顿第二定律教案 篇1

一、教学目标

1．在学生实验的基础上得出牛顿第二定律，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2．通过学生分组实验，锻炼学生的动手实验能力。3．渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1．牛顿第二定律本身是力学的重点内容，所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2．由于采用新的教学方法，在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度，成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1．学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。3．投影仪，投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关？关系是什么？(学生回答：物体运动状态改变快慢用加速度来描述；加速度与物体质量及物体受力有关，关系是：物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越大，物体加速度越小。)2．引课提问：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系？如果存在，其关系是什么？请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比，与物体的质量成反比时，教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1．实验介绍 投影：实验装置图

讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变，拉力F取几次不同的数值，测出每一次小车的加速度a，从而研究a与F的关系。

提问：如何测出小车的加速度？(学生回答：可用打点计时器。)再追问：测加速度的公式是什么？(学生回答公式，若学生回答不清时，可帮助其答出。)

讲解：怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢？我们可以借助图象：用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一个点，根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出是否成正比的判断。

板图：

讲解：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢？我们可以把木板的一端垫高，使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动，就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡，这时再加拉力，小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限，所以我们共同完成这个实验：每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况，但不同的组取的拉力值不同，如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的，这样我们把大家的数据综合起来，就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间，我们采用计算机处理数据。

开机并讲解：这个数据处理软件功能是这样的：我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入，计算机就会自动算出小车的加速度a，并且根据输入的对应拉力F的数值，作出a随F变化的图线。

2．学生实验

实验：(约8至10分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与所受拉力成正比。板书：a∝F 3．实验介绍

讲解：下面再保持拉力不变，研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系，怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢？我们可以以1/M为横轴，以a为纵轴，若所得图线为过原点的直线，则表明a与1/M成正比，也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验，我们都选拉力为0.1N，通过在小车上增加砝码来改变小车质量，第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似，只是此时不再输入拉力，而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M，并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4．学生实验

实验：(约7到8分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与物体质量成反比。板书：a∝1/M 5．结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式，应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿，这时等式左侧为1，等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1，此时牛顿第二定律的表达式为

板书：F=Ma 讲解：下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论：首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书：(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性。

板书：(2)a的方向与 F一致

另外，物体某一时刻的加速度，只由它此刻的受力决定，而与其他时刻的受力无关，这就是牛顿第二定律的即时性。

板书：(3)即时性(三)课堂小结：这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律，并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律，今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1．设计思路：本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与，使其动手动脑，以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理，提高了课堂密度，有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法，电脑辅助实验数据处理，烘托了科学研究气氛。2．本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材，电脑软件系自制软件：包括表格(输入s1至s6及T即可算出a，根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象，也可以用一些现成的软件如Excel等。

牛顿第二定律教案 篇2

中学物理课本中牛顿第二定律表述为:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比, 跟物体的质量成反比, 即F合=ma.显然这是对单一物体而言的, 而在实际解题时, 往往遇到系统内有多个物体的情况, 这时常规的处理方法是——隔离法.隔离法虽然思路清晰、学生易掌握, 但需要对系统中各物体进行分析, 再列方程, 从而造成解题过程繁琐、拖沓.如果不求系统内物体间的相互作用力, 仅求外界对系统的作用力或系统内某个物体的加速度, 那么, 我们就可以在理论上稍作补充, 应用系统牛顿第二定律来解题.

一、系统牛顿第二定律的推导

若系统由n个物体组成, 每个物体的质量分别为: m1、m2、m3、…、mn, 每个物体受到系统外力分别为:F1、F2、F3、… 、Fn, 每个物体受到系统内力分别为: F21、F31、F41、…、Fn1, F12F32、F42、…、Fn2, …, F1n、F2n、F3n、…、F (n-1) n, 由牛顿第二定律得:

对于m1:F1+F21+F31+…+Fn1=m1a1;

对于m2:F2+F12+F32+…+Fn2=m2a2;

对于m3:F3+F13+F23+…+Fn3=m3a3;

…

对于mn:Fn+F1n+F2n+…+F (n-1) n=mnan.

又由牛顿第三定律知:F21=-F12、F31=-F13、F41=-F14、…、Fni=-Fin, 则以上各式相加得:

F1+F2+F3+…+Fn=m1a1+m2a2+m3a3+…+mnan.即∑F外$={\displaystyle \sum _{i=1}^{n}m}{}_{i}a{}_i$. 可见, 系统牛顿第二定律可表述为:系统所受的外力的矢量和等于系统各物体的质量与加速度乘积的矢量和.

二、系统牛顿第二定律的应用

1.受力在同一直线上时, 求系统所受的外力

例1 如图1所示, 一个箱子放在水平地面上, 箱内有一固定的竖直杆, 箱和杆的总质量为M =10 kg , 木箱中的立杆上套着一个质量为m=3 kg 的小环, 给环一个向上的初速度, 由于摩擦, 环沿杆向上以大小为a=15 m/s2 的加速度做匀减速运动, 在环向上运动的过程中, 箱子对水平地面的压力为多大? (g=10 m/s2)

解析:以箱、杆和环整体为研究对象, 根据系统牛顿第二定律知: (M + m ) g -FN=M×0+ma, 代入数据得:FN= 85 N ;再依牛顿第三定律知:箱子对水平地面的压力F′N与水平地面对箱子的支持力大小相等, 即:F′N=85 N .

2.受力在同一直线上时, 求系统内某个物体的加速度

例2 质量为M的机车拉着质量为m的车厢在平直轨道上以加速度a做匀加速运动.某时刻车厢与机车脱钩, 此后机车以加速度a1继续做匀加速运动 (牵引力不变) , 求脱钩后车厢的加速度?

解析:以机车与车厢为研究对象, 脱钩前后, 系统受到的合外力未变 (变化的只是系统的内力) .以机车的加速度方向为正方向, 设车厢脱钩后的加速度为a2, 系统所受的合外力为F, 由系统牛顿第二定律知:

脱钩前 F= (M + m) a (1)

脱钩后 F=Ma1+ma2 (2)

解 (1) 、 (2) 两式子得:

$a{}_2=\frac{({\rm M}+m)a-{\rm M}a{}_1}{m}.$

3.受力不在同一直线上时, 求系统所受的外力

例3 如图2所示, 一质量为M 的楔形木块放在水平地面上, 两底角分别为α、β, A、B是两个位于斜面上质量均为m的木块 .已知两木块在斜面上分别以a1、a2的加速度下滑, 如果楔形木块静止不动, 求地面对楔形木块的支持力和摩擦力分别为多少?

解析:以楔形木块及A、B为研究对象, 系统受到竖直向下的重力 (M + 2m) g, 地面对系统的支持力FN, 地面对系统的摩擦力Ff, 建立正交坐标系如图3所示.由系统牛顿第二定律分量式知:

在y轴方向: (M+2m) g-FN=ma1y+ma2y , 所以FN= (M+2m) g-m (a1sinα+a2sinβ)

在x轴方向:Ff=m (-a1x) +ma2x, 所以Ff=m (-a1cosα) +ma2cosβ=m (a2cosβ-a1cosα) .

讨论: (1) 当a2cosβ>a1cosα时, Ff的方向与x轴正方向相同;

(2) 当a2cosβ<a1cosα时, Ff的方向与x轴正方向相反;

(3) 当a2cosβ=a1cosa时, Ff= 0 .

4.受力不在同一直线上时, 求系统内某个物体的加速度

例4 质量为M , 长度为L的木板放在光滑的斜面上, 斜面的倾角为θ, 如图4所示.

(1) 为使木板静止在斜面上, 质量为m的人应在板上以多大的加速度向何方跑动?

(2) 若使人与地面保持相对静止, 人在木板上跑动时, 求木板的加速度?

解析:以m和M 为研究对象, 系统受重力 (M+m ) g , 斜面对系统的支持力FN, 建立正交坐标系如图5所示.由系统牛顿第二定律分量式知:

(1) 木板静止在斜面上

在x轴方向:

(M +m) gsinθ=ma+M×0

解得:$a=\frac{{\rm M}+m}{m}g\sin \theta$, 沿斜面向下.

(2) 人与地面保持相对静止

在x轴方向:

(M + m) gsinθ=m×0+M×a′

解得:$a^{\prime }=\frac{{\rm M}+m}{{\rm M}}g\sin \theta$, 沿斜面向上.

三、几点说明

应用系统牛顿第二定律解题, 要抓住以下几点:

1.分析系统受到的外力, 不需顾及内力分析;

2.分析系统内各物体的加速度的大小和方向;

3.当遇到受力不在同一直线上时, 往往要建立直角坐标系, 再利用其分量式列方程;

4.解答综合问题时, 往往要对牛顿第二定律进行整体法和隔离法的交替使用.

综上分析, 系统牛顿第二定律解题比常规的隔离法解题, 有无比的优越性.这样做, 既拓展了解题思路, 又起到了事半功倍的成效, 希望同学们不妨一试.

练习

1.如图6所示, 一弹簧秤上放置一烧杯, 杯中盛满水, 烧杯和水的总质量为M , 烧杯底部系一细绳, 上端连接一质量为m的木球, 某时刻连接着木球的绳断开, 木球加速上升的过程中弹簧秤的示数为 F ( )

(A) F> (M +m) g

(B) F< (M+m) g

(C) F= (M+m) g

(D) 无法确定

2.如图7所示, 一质量为m小猫, 跳起来抓住悬在天花板上质量为M 的竖直木杆, 当小猫

抓住木杆的瞬间, 悬挂木杆的绳子断了, 设木杆足够长, 由于小猫不断地向上爬, 可使小猫离地的高度保持不变, 则木杆下落的加速度为多大?

3.如图8所示, 质量为M=24 kg的楔形木块, 其倾角θ=37°, 另一边与地面垂直, 顶端固定一定滑轮, 一柔软的细线跨过定滑轮, 两端分别系在物块A和 B 上, 已知mA=5 kg, mB=1 kg, 由静止释放B , 则A 沿斜面下滑从而带动B 沿竖直方向上升, 斜面及滑轮的摩擦均不计.求地面对楔形木块的支持力和摩擦力为多大?

参考答案:

$1.(\text{B})2.a=\frac{({\rm M}+m)g}{{\rm M}}3.(1)F{}_{{\rm N}}=293.3{\rm N}(2)F{}_f=13.3\text{Ν}$

牛顿第二定律与运动学 篇3

一、 牛顿第二定律与匀变速直线运动相结合

解题方法 此类题型主要体现在某个运动过程中牛顿第二定律的简单应用，属于动力学两类典型问题的范畴，一般以求加速度问题居多.求解时要特别注意运动过程与规律的对应关系，同时注意题中所给信息.

例1北戴河海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图1所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，斜坡倾角θ=37°.

二、 牛顿第二定律与圆周运动相结合

解题方法 万有引力定律、带电粒子在磁场中的运动的综合性题目所涉及的圆周运动中常涉及临界问题，解题时首先要分析物体向心力来源（常用来充当向心力的有重力、绳的弹力、万有引力、洛伦兹力等），然后根据牛顿第二定律列式计算．

例2图2是电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m的重锤（重锤可视为质点）绕转轴O匀速转动，重锤转动半径为R.电动机连同打夯机底座的质量为M，重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度为g.

（1）重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？

（2）若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低点位置时，打夯机对地面的压力为多大？

解析

（1） 重锤在竖直平面内做匀速圆周运动，当重锤运动通过最高点时，打夯机底座受连接杆竖直向上的作用力达到最大.此时重锤所受的重力mg和连接杆对重锤向下的拉力F1提供重锤做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，有

F1+mg=mω2R,

连接杆对打夯机底座向上的拉力F1′=F1.

（2） 当重锤通过最低点位置时，重锤所受的重力和连接杆的拉力F2的合力提供重锤做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，有

F2-mg=mω2R.

连接杆对打夯机底座的作用力F2′的方向向下，且F2′＝F2.

设打夯机受到的地面的支持力为FN，则有

FN=Mg+F2′,

则FN=2(m+M)g.

由牛顿第三定律得打夯机对地面压力的大小

FN′=FN=2(m+M)g.

三、 牛顿第二定律与一般曲线运动相结合

解题方法 处理曲线运动问题，首先是从力学角度利用牛顿第二定律分析物体的加速度，其次是利用运动的分解与合成的等效思维方法研究运动.其中涉及“一个原则”、“两个原理”：一个原则就是运动的合成与分解均遵守平行四边形定则,这里包括对F、v、a的合成与分解；两个原理就是运动的独立性原理和运动的等时性原理.

例3 在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg，电量q=1.0×10-10C的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系xOy，如图3所示.现突然加一沿x轴正方向、场强大小为E=2.0×106V/m的匀强电场，使小球开始运动，经过1.0s，所加电场突然变为沿y轴正方向，场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场.再经过1.0s，所加电场又突然变为另一个匀强电场.使小球在此电场作用下经1.0s速度变为0.求速度为0时小球的位置.

解析 由题意可知：该小球的运动开始是方向沿x轴方向的匀加速直线运动，后来小球在x方向做匀速运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动，最后做匀减速直线运动.小球在这3.0s内的运动是一曲线运动.

由牛顿定律，可知小球在水平面上的加速度

a=qEm=0.2m/s.

当场强沿x轴正方向时，经1.0s小球的速度大小为vx=at=0.2m/s（方向沿x轴正方向）,

小球沿x轴方向移动的距离为

Δx1=12at2=0.1

在第2s内，电场方向为y轴正方向，x轴方向不再受力，所以第2s内小球在x轴方向做匀速运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动，

沿y轴方向的距离Δy=12at2=0.1m,

沿x轴方向的距离Δx2=vxt=0.2m,

第2s末在y轴方向分速度为vy=at=0.2m/s.

由上可知，此时小球运动方向与x轴成45°角，要使小球速度变为0，则在第3s内所加电场方向必须与此方向相反，即指向第三象限，与x轴成225°角.

在第3s内，设在电场作用下小球加速度的x轴方向分量和y轴方向分量分别为ax、ay，则ax=vxt=0.2m/s2,ay=vyt=0.2m/s2.

在第3s末，小球到达的位置坐标为

x3=Δx1+Δx2+vxt-12axt2=0.4m,

y3=Δy+vyt-12ayt2=0.2m.

四、 和图表相联系的力与运动

解题方法 此类问题的关键是识图、读图.从图像中获取有效信息，把握物理量间的依赖关系；由图像展现物理情境，找准各段图线对应的物理过程，挖掘“起点、终点、拐点、斜率”等隐含条件；最后并把这些信息翻译成物体的运动过程与受力.解决此问题注意加速度不同的过程，明确每个过程中的受力情况和变化力因何而变及变化特点，然后分析F、a和v的变化关系．注意牛顿第二定律的瞬时性——即合力F与加速度a同时存在，同时消失，同时变化，瞬时对应.

例4在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=1m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m=1×10－3kg，带电量为q=-3×10－2C的小球，可在内壁滑动，如图4所示.现在最低点处给小球一个水平初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图5甲是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图5乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，小球一直沿圆形轨道运动.结合图像所给数据，g取10m/s2 ．求：

（1） 磁感应强度的大小.

（2） 小球从开始运动至图5甲中速度为2m/s的过程中，摩擦力对小球做的功．

解析（1） 从图5甲可知，小球第二次过最高点时，速度大小为2m/s，而由图5乙可知，此时轨道与球间弹力为零，mg-qvB=mv2R，代入数据，得B=0.1T.

(2) 从图5乙可知，小球第一次过最低点时，轨道与球面之间的弹力为F=8.0×10－2N，根据牛顿第二定律，F-mg-qv0B=mv20R,代入数据，得v0=7m/s.

以上过程，由于洛伦兹力不做功,由动能定理可得

-mg2R+Wf=12mv2-12mv20，

代入数据得Wf =-2.5×10-3J.

五、 连结体中的力与运动问题

解题方法 主要涉及整体、隔离法的应用.“整体法”与“隔离法”又称“整体思维”与“隔离思维”.

隔离法适用以下情况：

（1） 求解连结体中某个物体的力和运动情况；

（2） 求解某段运动中物体的运动规律；

（3） 求解物体间的相互作用.

整体法适用以下情况：

（1） 当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时；（2） 当只涉及运动的全过程而不涉及某段运动时；（3） 当运用适用于系统的物理规律解题时（如动量守恒定律和机械能守恒定律），可整体分析对象和整体研究过程.

“整体法”与“隔离法”的实质就是研究对象的选择，而研究对象的确立是受物理过程影响，为解决问题服务的，因此选用何法解题的关键是明了物理过程.其次，选用的标准是简化过程、方便解题.一般讲来，若所求问题不涉及系统内的作用特征，或不涉及过程中的细节问题，应该优先采取整体法.在解题时，有时要窥一斑而知全貌，有时又要由整体到局部，这时就要涉及这两种方法的共同应用.

例5水平桌面上放着质量m1=2kg的木板A，木板A上放着一个装有小马达的滑块B ,滑块和马达的总质量m2=1kg，一根细线一端拴在固定于桌面的小柱子上，另一端与小马达相连，如图6所示.开始时，用手抓住木板A使它不动，开启小马达，小马达转动时可以使细线卷在轴筒上，从而使滑块B以v0=0.4m/s的恒定速度在木板A上滑动．当滑块B与木板A右端相距L=1m时立即放开木板A.已知木板A与滑块B、木板A与地面之间动摩擦因数分别为μ1=0.05和μ2=0.01.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．(取g=10m/s2)

（1） 通过计算判断：松手后木板A是否会在桌面上滑动？

（2） 求松手后滑块B与木块A相互摩擦而产生的内能E.

解析（1） 滑块B对木板A的滑动摩擦力为FBA=μ1m2g=0.5N.

桌面对木板A的最大静摩擦力为Fmax=μ2(m1+m2)g=0.3N.

因Fmax

（2） 设桌面对A的滑动摩擦力为FA，有

FA=μ2(m1+m2)g.

设木板A的加速度为a，由牛顿第二定律，有

FBA－FA＝m1a，

代入数据得a=0.1m/s2.

设经过时间t，A的速度达到v0，则有v0=at.

时间t内A、B的位移分别为：sA=12at2 ,sB=v0t.

所以有sB－sA=0.8m＜L，B不会从A上滑落，由功能关系可得E=FBA(sB－sA).

综合以上各式，可得E=0.4J.

高一物理牛顿第二定律教案 篇4

★新课标要求

（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、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 ★教学难点

牛顿第二定律的意义 ★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、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。★教学用具：

投影仪、多媒体等 ★教学过程

（一）引入新课

教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？

学生活动：学生观看，讨论其可能性。

点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力 教师活动：提出问题让学生复习回顾：

l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

学生活动：学生回顾思考讨论。教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）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？

学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律．

点评；通过多媒体演示及学生的讨论，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）进行新课 教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？

2、它的比例式如何表示？

3、各符号表示什么意思？

4、各物理量的单位是什么？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，记忆相关的知识。

教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？

学生活动：学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟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。

点评：培养学生发现一般规律的能力

教师活动：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？

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。

学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性

点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。

例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 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。

例题 2：一个物体，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？

学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。

点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。

（三）课堂总结、点评

教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。

牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学生的概括和总结能力。

（四）实例探究

☆对牛顿第二定律的理解

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。

2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是： A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k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的数值一定等于1 ☆力和运动的关系

3、关于运动和力，正确的说法是

A、物体速度为零时，合外力一定为零 B、物体作曲线运动，合外力一定是变力 C、物体作直线运动，合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动，合外力一定为零

4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速

C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零 ☆对牛顿第二定律的应用

5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

★课余作业

1、课后完成课本82页“问题与练习”中的习题。

2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？

3、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

4、如何用动力学方法测物体的质量。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准做出自己的分析和判断，结合新标准要求，认识到，要达到该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。

本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应知道定律是如何得出的。

定义力的单位“牛顿”使得k＝l，得到牛顿第二定律的简单形式F＝ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。

牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这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，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语言可以简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的规律变为死的公式。

高中物理必修一牛顿第二定律教案 篇5

2.表达式 F=ma

3.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。

教学准备

教学目标

1、掌握牛顿第二定律相关知识;

2、了解控制变量法，培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。

教学重难点

重点：牛顿第二定律的知识及其应用;难点：实验演示的操作。

教学工具

教学课件

教学过程

一、复习引入：

1、我们讲了牛顿第一定律，它的内容是什么呢?

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。也就是说，没有外力作用时，物体保持原来的状态，静止的保持静止、运动的保持匀速运动。那如果有外力作用呢?

(引导回答)有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。

在上节课中我们还讲了：质量是物体惯性大小的量度，质量越大的，状态越难改变。这就涉及到三个物理量：力、加速度和质量，三者之间到底有何关系呢?我们这节课就来研究它。

二、进行新课

1、实验介绍

实验是我们掌握物理知识的一个重要途径，今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。F、m、a三者都是变量，在研究此类问题时，我们先使其中一个量保持不变，来研究另外两个量的关系，这就是控制变量法。

(1) 原理：F可以用弹簧秤测量，m可以用天平测量，那加速度呢?

a=(S2-S1)/T2

测量加速度的方法： a=(Vt-V0)/t2

S= V0t+at2/2------------ S= at2/2------------a=2S/t2

(2) 设计

在光滑的导轨上放一量小车，一端系有细绳，绕过定滑轮后吊着砝码，砝码质量远小于小车质量。

受到恒力作用的小车做匀速直线运动，有S= V0t+at2/2---- S= at2/2------a=2S/t2，为了便于比较，我们取两个小车做双轨实验。当时间t相同时，有a1/a2=S1/S2。

(3) 实验操作(1)

平衡摩擦力;将两辆质量相同的小车放在导轨上;系上细绳，跨过定滑轮挂上质量不同的砝码;利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。

(4) 实验操作(2)

将两辆质量不同的小车放在导轨上;系上细绳，跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。

利用控制杆控制两辆小车同时运动;记录数据。

2、实验结论

m一定时，F与a成正比;F一定时，m与a成反比。

3、牛顿第二定律

内容：物体的加速度与力成正比，与质量成反比。公式：F=Kma;注：取国际单位时，K等于1。

平衡摩擦力分析(导出)牛顿第二定律更一般的表述：物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

三、本节小结

课后习题

牛顿第二定律教案 篇6

一、生活经验造成的障碍

例1 关于速度、加速度和合外力之间的关系, 下述说法正确的是 ( )

(A) 做匀变速直线运动的物体, 它所受合外力是恒定不变的

(B) 物体朝什么方向运动, 则这个方向上物体必受力的作用

(C) 物体受到的合外力增大时, 物体的运动速度一定加快

(D) 物体所受合外力为零时, 物体的速度一定等于零

错解:B、C、D

解析:力、加速度、速度和速度变化量之间的关系是学生学习的难点, 生活中的直觉对物理知识的学习起了干扰.认为作用力越大, 速度一定越大, 作用力小, 速度就小;作用力减小, 物体的速度也减小.因而错选B、C、D选项.教师在教学时要设置较好的问题情景帮助学生认识这些概念之间的区别和联系, 如:汽车启动时, 要用较大的牵引力, 这时加速度很大, 速度却较小;启动之后, 驾驶员要换挡, 减小牵引力, 这时速度很大, 加速度却较小.故此题正确答案为A.

二、受力分析不准确造成的解题障碍

例2 如图 (1) (左图) 所示物体静止在斜面上, 现用水平外力F推物体, 在外力F由零逐渐增加的过程中, 物体始终保持静止, 物体所受摩擦力怎样变化?

错解:错解一:以斜面上的物体为研究对象, 物体受力如图 (1) (中间图) , 物体受重力mg, 推力F, 支持力N, 静摩擦力f, 由于推力F水平向右, 所以物体有向上运动的趋势, 摩擦力f的方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律列方程

f+mgsinθ=Fcosθ ①

N-Fsinθ-mgcosθ=0 ②

由式①可知, F增加f也增加.所以在变化过程中摩擦力是增加的.

错解二:有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上, 则有F增加摩擦力减少.

解析:上述错解的原因是对静摩擦力认识不清, 因此不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化.本题的关键在确定摩擦力方向.由于外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化, 如图 (1) (中间图) , 当外力较小时 (Fcosθmgsinθ) 物体有向上的运动趋势, 摩擦力的方向沿斜面向下, 外力增加, 摩擦力增加.当Fcosθ=mgsinθ时, 摩擦力为零.所以在外力由零逐渐增加的过程中, 摩擦力的变化是先减小后增加.

四、运动过程分析不清造成解题障碍

例4 如图 (2) 所示, 有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动, 现将一物体轻轻放在传送带上, 若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5, 则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少?

错解:由于物体轻放在传送带上, 所以v0=0, 物体在竖直方向合外力为零, 在水平方向受到滑动摩擦力 (传送带施加) , 做v0=0的匀加速运动, 位移为10m.

据牛顿第二定律F=ma有f=μmg=m

a, a=μg=5m/s2据初速为零的匀加速直线运动位移公式undefined可知, undefined

解析:上述解法的错误出在对这一物理过程的认识.传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程.一是在滑动摩擦力作用下作匀加速直线运动;二是达到与传送带相同速度后, 无相对运动, 也无摩擦力, 物体开始作匀速直线运动.关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度, 才好对问题进行解答.如本题中错解求出一直做匀加速直线运动经过10m用2s, 可以拿来计算一下, 2s末的速度是多少, 计算结果v=5×2=10 (m/s) , 已超过了传送带的速度, 这是不可能的.当物体速度增加到2m/s时, 摩擦力瞬间就不存在了.这样就可以确定第2个物理过程. (正确解法略, 答案为5.2s)

五、研究对象的多样性造成解题障碍

例5 跨过定滑轮的绳的一端拴一吊板, 另一端被吊板上的人拉住, 如图 (3) 所示.

已知人的质量为70kg, 吊板的质量为10kg, 绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时, 求人与吊板的加速度a以及人对吊板的压力F?

错解 以吊板为研究对象

2FT- (M+m) g=Ma ①

以人为研究对象FT+F′-mg=ma ②

解得:a8=1.0m/s2, F=840N.

解析 利用整体法和隔离法, 合理选取对象, 根据牛顿第二定律列方程求解, 注意在列示过程中质量关系不能弄错.

设人对绳子的拉力为FT, 以人和吊板组成的整体为研究对象.由牛顿第二定律, 有

2FT- (M+m) g= (M+m) a ①

以人为研究对象, 根据牛顿第二定律, 有

FT+F′-mg=ma ②

式中F′为吊板对人的支持力, 根据牛顿第三定律, 有F=F′. ③

①、②、③式联立求解得:a=1.0m/s2, F=330 N

用牛顿第二定律解决瞬时性问题 篇7

关键词：瞬时加速度；合外力；牛顿第二定律

由牛顿第二定律的表达式F=ma，当物体所受的合外力发生变化时，物体的加速度也在变化，某时刻的合外力对应的加速度叫瞬时加速度。我们在匀变速直线运动的学习中，知道物体有时做匀变速直线运动，加速度不变，即合外力恒定；物体有时做非匀变速直线运动，这情况下加速度是变化的，即合外力是变化的。这类问题在物理学中称为瞬时性问题。解决这类问题要注意：

（1）因为加速度是由合外力决定的，所以要确定瞬时加速度首先我们要确定瞬时合外力。

（2）当某个力发生变化时，还要看其他力是否也发生变化。

（3）要会正确运用整体法和隔离法。

高中阶段在这类问题的实际解题中，主要会遇到这两类模型。一种模型是绳子上的弹力发生的变化，另一种模型是弹簧上的弹力的变化。一般分析绳子这类模型时，绳子上的弹力会发生突变；分析弹簧模型时，由于弹簧产生弹力时，弹簧发生的形变比较明显，如果弹力要发生变化，弹簧的形变量就要发生变化，也就是说弹簧的弹力改变需要经过一段时间，即弹力不会发生突变。下面通过两个例题来学习巩固这部分知识。

例1.如图所示，在不考虑动摩擦因数的水平面上，用质量不计的弹簧两端固定着质量分别为mA和mB的两木块，在拉力F作用一段时间后，整体以恒定加速度做匀加速直线运动，当撤去拉力F的瞬间A和B的加速度分别为aA和aB，则（ ）

例2.如下图所示，将质量均为m的物体1、2用不可伸长的细线和轻弹簧相连后，悬挂起来。现剪断细线的瞬间，对1、2两个物体加速度的说法正确的是（ ）

A.1的加速度为零，2的加速度为零

B.1的加速度大小为g，方向竖直向上，2的加速度为零

C.1的加速度为零，2的加速度大小为g，方向竖直向下

D.1的加速度大小为g，方向竖直向上，2的加速度大小为g，方向竖直向下

分析：线未断时，对物体1、2的受力情况进行分析。对物体1由整体法知，弹簧的弹力大小为F1=2mg，对物体2由平衡条件知，细线的拉力为T=mg。当剪断细线的瞬间，细线的拉力发生突变，为零；故物体2只受重力mg作用，其加速度大小为重力加速度g，方向竖直向下。对于物体1，当剪断细线的瞬间，由于弹簧的弹力来不及发生突变，故弹力还是F1=2mg，但细线上的拉力变为零，因此物体1所受的合外力为F=F1-mg=2mg-mg=ma，解之得a=g，方向竖直向上。故选项D正确。

[变式训练]思考：本题中若只剪断弹簧，则两个物体的加速度又将如何？

小结：通过对以上两个例题的分析可以看出，在用牛顿第二定律解决瞬时性问题时，要先对没有剪断细线或弹簧前的研究对象进行受力分析，确定各力的大小及方向。剪断细线或弹簧的瞬间，抓住弹簧的弹力不会发生突变，而细线上的弹力会发生突变，从而确定物体所受的合外力，再由F合=ma求出物体的加速度大小。以上分析，希望对大家的学习有用。

牛顿第二定律说课稿 篇8

概述：重要的是说为什么这样教，要求说出设想和做法所运用的教育教学理论，所根据的心理学规律、认识规律和学生的实际。

说课内容：高中物理必修一第四章第三节《牛顿第二定律》

下面我从教材和学情、教学目标、教法和学法、教学程序、教学效果的预计五方面来说说这节课。

一、教材和学情 教材第二节“实验：探究加速度与力、质量的关系”起到了承上启下的作用，承上，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，启下，通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。

牛顿第二定律具体地、定量地回答了物体运动状态的变化率——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，因而成为牛顿运动学的核心。本节课应重点理解牛顿第二定律公式的确立，并掌握其简单应用。

张大昌老先生说过应该“以学生为中心来认识教材”，也就是说根据学生的实际需要来处理教材，让课堂围绕学生转。高一同学创造能力还比较欠缺，对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱；在学习过程中对知识点的把握还不是很准确，数学的推理能力较弱。学生已定性知道力是物体运动状态改变原因，在第二节课学习中已经有的关于a,m,f的认识，我只要打算通过师生交流、生生交流创造良好的学习氛围，让学生自己去发现规律，培养学生的概括能力。并适当分析上节课实验中的误差，建立学生严谨的科学探究方法。

二、教学目标

根据课程要求和学生情况，确定本节课教学目标具体体现在三维角度： 1知识与技能：掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式；理解公式中各物理量的意义及相互关系；知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的；会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

2过程与方法：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；培养学生的概括能力和分析推理能力。

3情感态度与价值观：渗透物理学研究方法的教育；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。

三、教法与学法

俗话说，“教无成法，但教要得法”。

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律，难点是定律的物理内涵。教法：物理学是一门以实验为基础与生活紧密相连的科学，因此在讲本节课时，运用演示、讲解和讨论三者相结合的教学方法，并从学生的认识心理出发，采用设问引入——提出问题——观察实验——分析讨论——归纳现象——揭示本质——建立规律的教学程序。

学法：观察与提问相结合，实验与思考相结合，培养学生思维能力，再适时提出问题，启发思维，引导学生完成抽象思维的两个进程，引导学生完成认识过程的两个飞跃，根据学生观察和思维的效果进行适当讲解，并在辨析，讨论，纠错，应用中，对定律的物理内涵加以深化！

四、教学程序：

导入：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？（通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力）提出问题,让学生复习回顾：l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）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？

（通过多媒体演示及学生的讨论，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。）

新课：（学生分析讨论后，进一步提出问题）

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？

2、它的比例式如何表示？

3、各符号表示什么意思？

4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？

讨论得出结论后，追问：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？

（总结：物体的加速度跟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。）（培养学生发现一般规律的能力）思考辨析：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？ 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。

牛顿第二定律说课稿 篇9

一、教学内容

力产生瞬时效果，一是形变，一是产生运动状态的改变，即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果，并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系，在牛顿三定律中，牛顿第二定律为核心内容。教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用，承上，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，启下，通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律，即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系，然后再保持另外一个量不变，研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系，这是一种非常重要的研究方法，在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。

教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时，为简化研究，首先只研究受单个力作用的情况，然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况，并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况，这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解，知识更加系统化，有利于学生系统地把握牛顿第二定律。

本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的重点内容，乃至整个高中物理的重点，它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律，难点是定律的物理内涵。

应当指出的是，本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。大家知道光滑的水平面是不可能找到的，故在实际的实验中，需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验，这样的操作既增加了操作演示实验的难度，又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题，在本课时中，可以采用计算机来模拟这个实验，如利用金科龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。实践证明这样做的效果很好，有效地降低了本节的难度，待学生有了一定的基础后，然后再回过头来理解为什么此处第一次不用实物来做，用实物又该怎么来做，进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。

二、教学目标

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、知识目标：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、能力目标：能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式，初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤，在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。

3、思维品质目标：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。

三、教学方法：

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。

四、教学程序：

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。

2、m一定时，a与F的关系。

(1)、实验装置：交代清楚实验装置，研究对象及外力的施加。

(2)、如何保持质量一定：利用两个质量相同的小车来做实验。

(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律，在t相同的情况下，a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一：小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力，小车2受0.2N的拉力，同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝F.

{例题1}、P89-ex2(1)

3、F一定时，a与m的关系。

模拟实验二：两小车均受0.1N的拉力，小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝1/m.

{例题1}、P89-ex2(3)

4、牛顿第二定律

综合上述两个实验结果，得出a、F、m三者间的关系，进而介绍牛顿第二定律。

(1)内容：A、文字表述： B、数学公式 C、力的单位N的定义(2)理解：

A、矢量性

B、瞬时性

(3)、应用

A、多个力作用下的牛顿第二定律

B、平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

{例题3}、p89-ex2-5

5、小结本节内容

本节在前一节定性研究a、F、m三者关系的基础之上，运用实验结果得出了三者的定量关系，即牛顿第二定律，在理解的基础之上进行了简单的运用，本节重点应放在对定律的理解上，而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。

6、布置作业 p89-ex2(2)、(4)

五、板书

1、研究方案：利用实验。

2、m一定时，a与F的关系。 a∝F.

3、F一定时，a与m的关系。 a∝1/m.

4、牛顿第二定律

(1)内容：A、文字表述： B、数学公式： a∝F/m. F=maC、力的单位N的定义：1N=1kg.m/s2

(2)理解：矢量性 瞬时性

(3)应用：多个力作用下的牛顿第二定律

平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

5、作业 p89-ex2(2)、(4)

牛顿第二定律说课稿(二)

一、教材分析

牛顿第二定律是动力学的核心规律，是第四章牛顿运动定律的中心内容，更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律，它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率，即加速度和力、质量的关系。牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。此定律是联系力与运动的桥梁，所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。

二、重点、难点

在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容，更应注重学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题。故重点是理解并运用牛顿第二定律;难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。

三、教学目标

根据课程的要求和学生的实际需要，确定本节课的三维目标1、知识与技能

掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式;理解公式中各物理量的意义及相互因果关系;知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义;会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。

2、过程与方法

以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律;培养学生的概括能力和分析推理能力。

3、情感态度与价值观

通过定律的探索过程，渗透物理学研究方法;体验物理方法的魅力;从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理学科的信心。

四、教法与学法

“教无成法，但教要得法”,高一学生创造力比较欠缺，对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱，在学习过程中对知识的把握还不是很准确，数学推理能力较弱，根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美，记住也不难，但要全面、深入理解该定律中物理量的意义和相互联系，牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学，因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法，并从学生的认识心理出发，采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习——加强应用的`教学程序。让学生观察与提问相结合，自主探究与交流合作相结合，培养学生的阅读思维能力，并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析，对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。

五、教学过程

(一)引入：首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料，然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定?进而让学生回顾上节实验的结论，共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系?(目的：通过实际生活现象分析，激发学生兴趣，培养学生发现问题的能力，通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入)

(二)新课进行：

先引导学生自主阅读教材回答下列问题：

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?

2、它的比例式如何表示?

3、各符号表示什么意思?

4、各物理量的单位是什么?其中，力的单位“牛顿”是如何定义的?

(要求学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识)过渡：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述?

学生讨论分析后教师总结：物体的加速度跟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。

(目的：培养学生发现一般规律的能力)

实例探究与巩固练习

讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法对不对?为什么?

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。

教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性，牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

对牛顿第二定律的理解

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。

2、在牛顿第二定律公式F=kma中，有关比例常数k的说法正确的是：( )A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k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的数值一定等于1教师总结：定义力的单位“牛顿”使得k=l,得到牛顿第二定律的简单形式F=ma.使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。

对牛顿第二定律的应用

地面上放一木箱，质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(三)课堂小结及作业布置：略

六、教学后记

重点的突出、难点的突破方法：

我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的，当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解;使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。

有待思考的教学问题：

高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说，无论是教学资源还是学生素质，我们要想在教学中充分地达到新课标的要求，面临着巨大的困难。

牛顿第二定律说课稿(三)

一、教材分析

1、内容与地位

本节课是高中新课程实验教材《物理》(共同必修一)第四章第3节的内容，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。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法，在电容、电阻等内容都会用到此法。本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的核心内容，乃至整个高中物理的重点。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。

2、教学目标

根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念，为提高全体学生的科学素养，按课程标准，以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法，情感态度与价值观三个方向培养学生，拟定三个教学目标：

知识与技能：

(1)能根据实验结果，推出三者间关系，

(2)理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式，(3)力的单的定义

(4)理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式，(5)初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。

(6)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。

过程与方法：

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。

情感态度价值观：

在实验和观察中能培养学生严谨求实的科学态度。通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围，增强师生感情，增强班级凝聚力，使学生对物理学科更加热爱。

3、教学的重点和难点

学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律，更重视如何通过实验控制变量，根据实验条件启发学生思考，把牛顿第二定律的得出，探索事物的规律，培养学生创造力，作为教学目的之一。这正是重视素质教育的体现。因此我把本课的重点难点做如下安排：

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、学情分析

1、学情分析

学生已定性知道力是物体运动状态改变原因，但对力与加速度的定量关系无任何认知铺垫，很难认识到初中及高中前面所学的物体处于平衡状态实为牛顿第二定律的特殊情况，所以在讲课时要注意这一点。

2、学习方法

本节课可以给学生提供以下4种机会：

(1)提供观察、思考的机会：用亲切的语言鼓励学生观察并用学生自己的语言进行归纳。

(2)提供操作、尝试、合作的机会：鼓励学生大胆操作实验，发现问题，记录问题，讨论问题，解决问题。

(3)提供表达、交流的机会：鼓励学生敢想敢说，设置难关“逼迫”学生要想要说。

(4)提供成功的机会：赞赏学生提出的各种问题，让学生在课堂中能感受如何发现问题，并更多地体验成功的乐趣。

三、教学方法

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。

四、教学程序设计

合理安排教学程序，则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效，使学生学有所获，我根据本课教材的特点以及我班学生的实际水平，将本课划分成四大部分：

(一)复习准备、引入新知

(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。后演示实验体会并引申)(二)积极主动，探究新知

1、m一定时，a与F的关系。

(1)、实验装置：交代清楚实验装置，研究对象及外力的施加。

(2)、如何保持质量一定：利用两个质量相同的小车来做实验。

(3)、如何测定加速度?根据初速为0的物体运动规律，在t相同的情况下，a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一：小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力，小车2受0.2N的拉力，同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝F.(学生自主探究)2、F一定时，a与m的关系。

模拟实验二：两小车均受0.1N的拉力，小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝1/m.(学生自主探究)3、牛顿第二定律

综合上述两个实验结果，得出a、F、m三者间的关系，进而介绍牛顿第二定律。

(1)、内容：

A、文字表述：

B、数学公式

C、力的单位N的定义

(2)、理解：

A、矢量性

B、瞬时性

(三)综合练习，巩固新知

进行综合练习的目的是进一步培养学生运用新知识解决问题的能力。注意从不同角度来强化知识。最后的练习激发学生运用所学知识解决实际问题的兴趣，将课堂教学推向高潮。

应用

A、多个力作用下的牛顿第二定律

B、平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

演示实验引申：实验中的误差

(四)精练小结、布置作业：

板书、时间安排

板书，是文章结构的简缩。通过板书，能使学生直观地抓住线索，理清思路，体会中心，知道选材。因此，我的板书力求体现这些，以达到事半功倍的效果。

板书设计如下：

1、研究方案：利用实验。

2、m一定时，a与F的关系。 a∝F.

3、F一定时，a与m的关系。 a∝1/m.

4、牛顿第二定律

(1)、内容：

A、文字表述：

B、数学公式： a∝F/m. F=ma

C、力的单位N的定义：1N=1kg.m/s2

(2)、理解：矢量性 瞬时性

(3)、应用：多个力作用下的牛顿第二定律

平衡状态是牛顿第二定律的特殊情况

5、作业

五、对本节教学设计、教学过程、教学效果、多媒体课件使用效果等的预评估。

说课比竞比不上公开课，在实际上课效果不能体现的情况下，说课者对说课内容应该有一个预评估，并将此作为说课的一项内容。