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牛顿第二定律课件【篇1】
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、本板、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)启发学生按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。
用同样的力(使f不变)作用于不同物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。
就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。
(2)启发学生按如下思路得出实验原理：测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由运动学公式 可知在相同时间内位移与加速度成正比，我们的实验就是由两个小车在相同时间内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系。
(2)实验装置
实验采用原必修本所述装置稍加改进。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落；另外通过环a将两绳合并在一起可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。
3.实验过程
(1)加速度跟力的关系
使用两个相同的小车，满足m1=m2；在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使f1=f2.将二小车拉至同一起点处，记下位置。放手后经一段时间使二小车同时停止，满足时间t相同。读出二小车的位移填入表1：(投影)
表1
改变f重复实验，
比较可得，在误差允许的范围内，a∝f.
(2)加速度跟质量的关系
将小车1上加0.2kg砝码，使m1=2m2；二小车前面绳端都挂一个钩码，使f1=f2.将二小车拉至同一起点处放开经一段时间使其同时停止，读出各小车位移记入表2：(投影)
表2
4.定律导出
速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关
(2)上式可写为等式f=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，就可以使k=1，则公式更为简单。
在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：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.
可见，如果都用国际单位制中的单位，就可以使k=1，那么公式则简化为f=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。
(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，不过这时f代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是：
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。
数学公式是：
f合=ma.
5.定律的理解
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。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点：
(1)定律中各物理量的意义及关系
f合是物体(研究对象)所受的合外力，m是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力f合作用下产生的加速度；a与f合的方向一致。
(2)定律的物理意义
从定律可看到：一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静止或匀速直线运动状态。 牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。
6.巩固练习
(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？
答：没有矛盾，由公式f=ma看，f合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知f＋n-mg=0.
(2)对一个静止的物体施加一个力，物体一定做加速运动，对吗？
答：略。理由同上。
(3)下面哪些说法不对？为什么？
a.物体所受合外力越大，加速度越大。
b.物体所受合外力越大，速度越大。
c.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。
d.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
答：b、c、d说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，b说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。c说法错误。
加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。d说法错。
(三)课堂小结(可引导学生总结)
1.这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。
2.定义力的单位“牛顿”使得k=1，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。
3.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，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。
五、说明
1.实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。
2.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。本节内容即为一典型探求过程：运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、v、t三量关系，在电学中u、d、e的关系等都要用到。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。
3.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、转文字的现象。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。
(陈则茂)
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牛顿第二定律课件【篇2】
三、牛顿运动定律
教学目标 1．知识目标：
（1）掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表达式；（2）掌握牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性和对应性；（3）了解牛顿运动定律的适用范围． 2．能力目标：
（1）培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能力；（2）使学生掌握合理选择研究对象的技巧． 3．德育目标：
渗透物理学思想方法的教育，使学生掌握具体问题具体分析，灵活选择研究对象，建立合理的物理模型的解决物理问题的思考方法．
教学重点、难点分析
1．在高
一、高二的学习中，学生较系统地学习了有关动力学问题的知识，教师也介绍了一些解题方法，但由于学生掌握物理知识需要有一个消化、理解的过程，不能全面系统地分析物体运动的情境，在高三复习中需要有效地提高学生物理学科的能力，在系统复习物理知识的基础上，对学生进行物理学研究方法的教育．本单元的重点就是帮助学生正确分析物体运动过程，掌握解决一般力学问题的程序．
2．本单元的难点在于正确、合理地选择研究对象和灵活运用中学的数学方法，解决实际问题．难点的突破在于精选例题，重视运动过程分析，正确掌握整体—隔离法．
教学过程设计
一、引入
牛顿运动定律是经典力学的基础，应用范围很广．
在力学中，只研究物体做什么运动，这部分知识属于运动学的内容．至于物体为什么会做这种运动，这部分知识属于动力学的内容，牛顿运动定律是动力学的支柱．我们必须从力、质量和加速度这三个基本概念的深化理解上掌握牛顿运动定律．这堂复习课希望学生对动力学的规律有较深刻的理解，并能在实际中正确运用．
二、教学过程 教师活动
1．提问：叙述牛顿第一定律的内容，惯性是否与运动状态有关？ 学生活动
回忆、思考、回答：
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． 教师概括．
牛顿第一定律指明了任何物体都具有惯性——保持原有运动状态不变的特性，同时也确定了力是一个物体对另一个物体的作用，力是改变物体运动状态的原因．
应该明确：
（1）力不是维持物体运动的原因；
（2）惯性是物体的固有性质．惯性大小与外部条件无关，仅取决于物体本身的质量．无论物体受力还是不受力，无论是运动还是静止，也无论是做匀速运动还是变速运动，只要物体质量一定，它的惯性都不会改变，更不会消失，惯性是物体的固有属性．
放投影片：
[例1]某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见：
A．力是使物体产生运动的原因 B．力是维持物体运动速度的原因 C．力是使物体产生加速度的原因 D．力是使物体惯性改变的原因 讨论、思考、回答： 经讨论得出正确答案为：C． 2．提问：牛顿第二定律的内容及数学表达式是什么？ 学生回忆、回答：
物体受到外力作用时，所获得的加速度的大小跟外力大小成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同．
ΣF=ma
理解、思考． 教师讲授： 牛顿第二定律的意义
（1）揭示了力、质量、加速度的因果关系．（2）说明了加速度与合外力的瞬时对应关系．（3）概括了力的独立性原理
提问：怎样应用牛顿第二定律？应用牛顿第二定律解题的基本步骤如何？ 讨论：归纳成具体步骤．
应用牛顿第二定律解题的基本步骤是：（1）依题意，正确选取并隔离研究对象．
（2）对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图．（3）选取适当坐标系，一般以加速度的方向为正方向．根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程．
（4）统一单位，求解方程组．对计算结果进行分析、讨论． 在教师的引导下，分析、思考． 依题意列式、计算．
[例2]有只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比，现在船由静止开始沿直线航行，若保持牵引力恒定，经过一段时间后，速度为v，加速度为a1，最终以2v的速度做匀速运动；若保持牵引力的功率恒定，经过另一段时间后，速度为v，加速度为a2，最终也以2v的速度做匀速运动，则a2=______a1．
放投影片，引导解题： 牵引力恒定：
牵引力功率恒定：
提问：通过此例题，大家有什么收获？随教师分步骤应用牛顿第二定律列式． 学生分组讨论，得出结论：
力是产生加速度的原因，也就是说加速度与力之间存在即时直接的因果关系．被研究对象什么时刻受力，什么时刻产生加速度，什么时刻力消失，什么时刻加速度就等于零．这称做加速度与力的关系的同时性，或称为瞬时性．
放投影片：
[例3]已知，质量m=2kg的质点停在一平面直角坐标系的原点O，受到三个平行于平面的力的作用，正好在O点处于静止状态．已知三个力中F2=4N，方向指向负方向，从t=0时起，停止F1的作用，到第2秒末物体的位置坐标是（-2m，0）．求：（1）F1的大小和方向；（2）若从第2秒末起恢复F1的作用，而同时停止第三个力F3的作用，则到第4秒末质点的位置坐标是多少？（3）第4秒末质点的速度大小和方向如何？（4）F3的大小和方向？
读题，分析问题，列式，求解． 画坐标图：
经启发、讨论后，学生上黑板写解答．
（1）在停止F1作用的两秒内，质点的位置在x轴负方向移动，应
所以F1=-Fx=-ma=2（N）F1的方向沿X轴方向．
（2）当恢复F1的作用，而停止F3的作用的2秒内，因为F1在x轴正方向，F2在y轴负方向，直接用F1和F2列的动力学方程
所以第4秒末的位置坐标应是
其中v1x=a1t1=-2（m/s），t2=2s
（3）第4秒末质点沿x轴和y轴方向的速度分别为v2x和v2y，有
即第4秒末质点的速度为4m/s，沿y轴负方向．
限，设F3与y轴正向的夹角为θ，则有
对照解题过程理解力的独立作用原理． 教师启发、引深：
大量事实告诉我们，如果物体上同时作用着几个力，这几个力会各自产生自己的加速度，也就是说这几个力各自产生自己的加速度与它们各自单独作用时产生的加速度相同，这是牛顿力学中一条重要原理，叫做力的独立作用原理，即：
3．提问：叙述牛顿第三定律的内容，其本质是什么？ 回忆，思考，回答：
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上． 放投影片：
牛顿第三定律肯定了物体间的作用力具有相互作用的本质：即力总是成对出现，孤立的单个力是不存在的，有施力者，必要有受力者，受力者也给施力者以力的作用．这一对作用力和反作用力的关系是：等大反向，同时存在，同时消失，分别作用于两个不同的物体上，且具有相同的性质和相同的规律．
[例4] 如图1-3-2，物体A放在水平桌面上，被水平细绳拉着处于静止状态，则：
[
]
A．A对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 B．A对桌面的摩擦力的方向总是水平向右的 C．绳对A的拉力小于A所受桌面的摩擦力
D．A受到的重力和桌面对A的支持力是一对作用力与反作用力 思考、讨论、得出正确结论选B，并讨论其它选项错在何处． 放投影片：
4．牛顿运动定律的适用范围
牛顿运动定律如同一切物理定律一样，都有一定的适用范围．牛顿运动定律只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；只适用于物体的低速（远小于光速）运动问题，不能用来处理高速运动问题．牛顿第一定律和第二定律还只适用于惯性参照系．
理解，记笔记．
三、课堂小结
提问：你怎样运用牛顿运动定律来解决动力学问题？ 组织学生结合笔记讨论并进行小结．
由牛顿第二定律的数学表达式ΣF=ma，可以看出凡是求瞬时力及作用效果的问题；判断质点的运动性质的问题，都可用牛顿运动定律解决．
解决动力学问题的基本方法是：
（1）根据题意选定研究对象，确定m．
（2）分析物体受力情况，画受力图，确定F合．（3）分析物体运动情况，确定a．
（4）根据牛顿定律，力的概念、规律、运动学公式等建立有关方程．（5）解方程．（6）验算、讨论．
四、教学说明
1．作为高三总复习，涉及概念、规律多．因此复习重点在于理解概念、规律的实质，总结规律应用的方法和技巧．
2．复习课不同于新课，必须强调引导学生归纳、总结．注意知识的连贯性和知识点的横向对比性．如一对作用力和反作用力与一对平衡力有什么不同？
3．复习课可以上得活跃些，有些综合题可以由学生互相启发，互相讨论去解决，这样既可以提高学生的学习兴趣又可提高学生分析问题的能力．
同步练习
一、选择题
1．如图1-3-3所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg．A、B间动摩擦因数μ=0.2．A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，下述中正确的是（g=10m/s2）
[
]
A．当拉力F＜12N时，A静止不动 B．当拉力F＞12N时，A相对B滑动 C．当拉力F=16N时，B受A摩擦力等于4N D．无论拉力F多大，A相对B始终静止
2．如图1-3-4所示，物体m放在固定的斜面上，使其沿斜面向下滑动，设加速度为a1；若只在物体m上再放上一个物体m′，则m′与m一起下滑的加速度为a2；若只在m上施加一个方向竖直向下，大小等于m′g的力F，此时m下滑的加速度为a3，则
[
]
A．当a1=0时，a2=a3且一定不为零 B．只要a1≠0，a1=a2＜a3 C．不管a1如何，都有a1=a2=a3 D．不管a1如何，都有a1＜a2=a3
3．如图1-3-5所示，在光滑的水平面上放着两块长度相等，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块．开始都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力F1、F2，当物体与木板分离后，两木板的速度分别为v1和v2，若已知v1＞v2，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是
[
]
A．F1=F2，且M1＞M2 B．F1=F2，且M1＜M2 C．F1＞F2，且M1=M2 D．F1＜F2，且M1=M2
二、非选择题
4．如图1-3-6所示，一质量为M=4kg，长为L=3m的木板放在地面上．今施一力F=8N水平向右拉木板，木板以v0=2m/s的速度在地上匀速运动，某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻轻放在木板的最右端，不计铁块与木板间的摩擦，且小铁块视为质点，求小铁块经多长时间将离开木板？（g=10m/s2）
5．一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员着手进行预定的考察工作．宇航员能不能仅仅用一只表通过测定时间来测定该行星的平均密度？说明理由．
6．物体质量为m，以初速度v0竖直上抛．设物体所受空气阻力大小不变，已知物体经过时间t到达最高点．求：
（1）物体由最高点落回原地要用多长时间？（2）物体落回原地的速度多大？
7．如图1-3-7所示，质量均为m的两个梯形木块A和B紧挨着并排放在水平面上，在水平推力F作用下向右做匀加速运动．为使运动过程中A和B之间不发生相对滑动，求推力F的大小．（不考虑一切摩擦）
8．质量m=4kg的质点，静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用F1=8N的力沿x轴作用了3s，然后撤去F1，再用y方向的力F2=12N，作用了2s，问最后质点的速度的大小、方向及质点所在的位置．
参考答案
1．CD
2．B
3．BD
4．2s
7．0＜F≤2mgtanθ
牛顿第二定律课件【篇3】
牛顿运动定律常见题型
例1.如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（）
A、小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B、从小球接触弹簧起加速度就变为竖直向上
C、从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小
D、从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大
变型：如右图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的摩擦力恒定，则：()
A、物体从A到O先加速后减速B、物体从A到O加速，从O到B减速
C、物体在AO间某点时所受合力为零D、物体运动到O点时所受合力为零。
例2：如图所示，传送带与地面倾角θ=370，从A到B长度为16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动,在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5Kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.75，求:物体从A运动到B所需时间是多少？若上题中物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5，则物体从A运动到B所需时间又是多少 ?
（sin370=0.6，cos370=0.8）
例3：如图所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线 固定一质量为m的木块。求：
（1）箱以加速度a匀加速上升时，线对木块的拉力和斜面对箱的支持各多大？
（2）箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力和斜面对箱的支持力各多大？
拓展：如图所示, m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角。求：小车以5m/s2的加速度向右加速时，细线对小球的拉力和后壁对小球的压力各为多大？
变形：自动电梯与地面的夹角为300，当电梯沿这个方向向上做匀加速直线运动时，放在电梯平台上的箱子对平台的压力是其重力的 1.2倍，如右图所示，设箱子质量为m，则箱子与平台间的静摩擦力是多大？
例4：.如图,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的摩擦系数μ。已知水平推力F的作用下，A、B作加速运动。A对B的作用力为_____。
练习1、一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始
终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是()
（A）当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小
（B）当θ 一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大
（C）当a 一定时，θ 越大，斜面对物体的正压力越小
（D）当a 一定时，θ 越大，斜面对物体的摩擦力越小
2、如图示，倾斜索道与水平方向夹角为θ，已知tan θ=3/4，当载人车厢匀加速向上运动时，人对厢底的压力为体重的1.25倍，这时人与车厢相对静止，则车厢对人的摩擦力是体重的（）
A.1/3倍B.4/3倍C.5/4倍D.1/4倍
牛顿第二定律课件【篇4】
牛顿第二定律教案
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资料和数学公式;
(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;
(3)明白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，透过观察、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。
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，使学生明白结论是如何得出的;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。本节的重点资料是做好演示实验。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，才能到达掌握方法、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好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可透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
由牛顿第必须律可知，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。
由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续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?我们透过实验来探求。
(二)教学过程设计
1。实验设计
(1)启发学生按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。
用同样的力(使F不变)作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。
就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。
(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由
我们的实验就是由两个小车在相同时光内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系
(2)实验装置
实验采用必修本所述装置稍加改善。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。
3。实验过程
(1)加速度跟力的关系
使用两个相同的小车，满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)
表1
第一次 第二次
m/kg F1/N s/m F′/N s′/m
小车1 0。2 0。2 0。32 0。3 0。31
小车2 0。2 0。1 0。15 0。1 0。10
比较可得，在误差允许的范围内，a∝F。
(2)加速度跟质量的关系
将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:(投影)
表2
第一次 第二次
F/N m/kg s/m m/kg s/m
小车1 0。1 0。4 0。15
小车2 0。1 0。2 0。31
4。定律导出
成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学
(2)上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。
在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的: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。
可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。
(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，但是这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:
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。
数学公式是:F合=ma。
5。定律的理解
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状况，以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:
(1)定律中各物理量的好处及关系
F合是物体(研究对象)所受的合外力，m是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。
(2)定律的物理好处
从定律可看到:一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静止或匀速直线运动状态。
牛顿第二定律以简单的数学形式证明了运动和力的关系。
6。巩固练习
(1)从牛顿第二定律明白，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度。但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?
答:没有矛盾，由公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
(2)对一个静止的物体施加一个力，物体必须做加速运动，对吗?
答:略。理由同上。
(3)下方哪些说法不对?为什么?
A。物体所受合外力越大，加速度越大。
B。物体所受合外力越大，速度越大。
C。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。
D。物体的加速度大小不变必须受恒力作用。
答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。
加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。
(三)课堂小结(可引导学生总结)
1。这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。
2。定义力的单位“牛顿”使得k=1，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，但应明白它所对应的文字资料和好处。
3。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状况。因此，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。
五、说明
1。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。
2。透过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要资料和任务。本节资料即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系，在电学中U、d、E的关系等都要用到。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，更应明白定律是如何得出的。
3。牛顿第二定律透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、转文字的现象。数学语言能够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状况。否则就会将活的规律变为死的公式。
牛顿第二定律课件【篇5】
高一物理第四章第三节
一、教学目标
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。
二、教学重点
1、知道决定物体加速度的因素、2、加速度与力和质量的关系的探究过程
三、教学难点
牛顿第二定律教案
1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系
2、牛顿第二定律的应用
四、教学方法
在探究过程中，渗透科学研究方法如：控制变量法、实验归纳法、图象法等
五、教学过程
1、知识回顾
物体的运动状态发生变化，即产生加速度。问学生：加速度的大小与那些因素有关呢？ 学生回答：力还有物体质量
思考：力是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度，而惯性是保持物体运动状态不变的性质，所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。猜想：加速度可能与力、质量有关系。结合实际：
小汽车：质量小，惯性小，启动时运动状态相对容易改变。火车：质量大，惯性大，动力大，启动时运动状态相对难改变。
2、回忆课本所研究的内容
（1）、质量m一定，加速度a和力F的关系。
处理数据：
得出结论：当m一定时，a和F成正比，即：aF a
F
（2）、力F一定时，加速度a和质量m的关系
a
1m a
得出结论：当力F一定，加速度a和质量m成反比，即：1m。
3、引出牛顿第二定律
通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以得出一般性的规律：物体加速度的大小跟它所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。它的比例式就是
aF，m 它也可以写成F=kma，其中k是比例系数。由于k是个常数，如果取k=1，就有
F=ma 这就是今天所熟知的牛顿第二定律数学表达式。
4、力的单位 当物体的质量是m=1kg、在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时，F=ma=1kg1m/s2
=1kg·m/s2，这就是力的单位，为了纪念牛顿，把kg·m/s2称作牛顿，用符号N表示。
说明：（1）、因果关系，力是产生加速度的原因。（2）、同时性，力和加速度同时产生，同时消失。
（3）、失量性，加速度和合外力的方向一致。
5、注意
（1）、F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。（2）从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。
6、练习
（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? 答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。
(2)下面哪些说法不对?为什么? A.物体所受合外力越大,加速度越大。
B.物体所受合外力越大,速度越大。
C.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。
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。
加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。（3）课本75页例题1进行分析
7、课堂小结
（1）牛顿第二定律得表达和数学表达式（2）力的单位
8、课后作业 ：
课本77页说一说
（教案设计者：黄雨桐）
牛顿第二定律课件【篇6】
今天我说课的题目是“动量概念表示牛顿第二定律”，下面我对这节课从以下几个方面进行说明，具体内容如：
本节课是普通高中物理（人教版）选修3-5第一章第6节的内容，它是在学习过动量守恒定律之后，为进一步深入的探究动量和牛顿第二定律的关系而编写的。它侧重于力在时间上的积累，为解决力学问题开辟了新的途径，并且本节内容与人们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的联系，因此学习这部分内容有着广泛的现实意义。
①能从牛顿运动定律和运动学公式，推导出动量定理的表达式；
②理解动量定理的确切含义，知道动量定理可以使用于变力；
③会用动量定理解释有关现象，并能掌握一维情况下的计算。
①通过对动量定理的探究过程，是学生认识物理模型工具在物理学中的应用；
②通过一维形式动量定理的定量讨论，增强学生应用数学方法处理物理问题的能力；
通过运用所学的知识推导新的规律，培养学生的学习兴趣，激发学生探索新知识的。
教法：本节课我采用演示实验，分小组讨论，进行推理验证并辅以现代化教学手段等多种形式的综合启发式教学。充分调动学生学习积极性与自主性，培养学生自主学习能力和创新意识。
学法：对学生而言，重要的是学会学习，掌握获取知识的过程与方法。因此在学习过程中，要让学生主动参与、积极思考，培养学生的学习兴趣，让学生自己动起来。从而是学生变被动学习为主动学习。
通过以上分析，教学中以了解、学习研究物理问题的方法为基础，掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点，突破难点，设计如下教学程序：
让鸡蛋落入垫有海绵桶中（海绵不让学生知道），让学生推测鸡蛋的“命运”，最后展示结果。
用细线悬和橡皮筋分别挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落，结果细线断而橡皮筋没断。
在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢？通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。
假设一个物体在恒定的合外力作用下，做匀变速直线运动，在t时刻初速度为v，在t′时刻的末速度为v′，
试推导合外力的表达式。
让学生：用牛顿第二定律F=ma以及匀变速直线运动的公式自己推导。（同时找一名学生演板） （教师巡回指导，及时点拨、提示）
结论：上式表示，物体所受合外力等于物体动量的变化率。这就是牛顿第二定律的另一种表达式。
让学生分组讨论该式的物理意义，并进行总结：表达式左边是物体从t时刻到t′时刻动量的变化量，右边是物体所受合外力与这段时间的乘积。说明物体动量的变化量，不仅与力的大小和方向有关，还与时间的长短有关。这个量反映了力对时间的积累效应。就此引出冲量的定义。
物理学中把力F与作用时间的乘积，称为力的冲量，记为I，即，单位：“牛顿秒”。
这样公式将 可写成 。
该公式表明：物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量，这个结论叫做动量定理。
这样就自然而然的引出了动量定理。
讨论：如果物体所受的力不是恒力，对动量定理的表达式应该怎样理解呢？
让学生讨论总结：尽管动量定理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在恒定合外力的情况下推导出来的。可以证明：动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。并举例分析：铁锤钉钉子，球拍击乒乓球等。
利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难计算的问题转化为较易计算的问题。
3、动量定理的方向性，根据实例和课堂练习研究动量的方向性，总结动量定理的公式是矢量式，运用时注意正方向的选取，并提醒学生中学阶段我们仅研究一维情况。
再次展示演示实验课件，让学生讨论并应用动量定理来解释有关问题。
教学中将整块黑板分为两部分，一部分主板书写概念、规律、图、以及公式的推倒过程等。一部分为副板书，用来画草图，解答例题等。同时用彩色粉笔显示重点内容。
我的说课到此结束，请大家批评指正。谢谢！