1．3 牛顿第二定律
★新课标要求
（一）知识与技能
1．理解加速度与力和质量的关系；
2．理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义； 3．知道得到牛顿第二定律的实验过程。 （二）过程与方法
培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。 （三）情感、态度与价值观
1、利用实验激发学生的求知欲，启迪其思维，激励其探索的精神。
2、培养合作交流的思想，能主动的与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错误观点。 ★教学重点
1．牛顿第二定律的实验过程； 2．牛顿第二定律。 ★教学难点
牛顿第二定律的意义。 ★教学用具
两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码（一盒），细绳、夹子 ★教学方法
1、创设情景，导入目标，自主分析－积极探索－表达交流，得出牛顿第二定律的规律； 2、通过分析，强化训练，使学生真正理解牛顿第二定律的意义。 ★教学过程
（一）引入新课
教师活动：1．提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？ 学生活动：同学进行思考并回答。 教师活动：2．引入新课：
通过上节课的学习，我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。 二、新课教学
1、加速度和力的关系： 教师活动：（1）用投影片出示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同
的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。 （2）对本次实验中说明的两个问题
a：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。 b：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。 （3）实验的做法：
a：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。
b：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。
（4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。 教师活动：请一位同学上讲台按老师的要求做实验。
学生活动：一位同学在演示，其他的同学一边观察一边分析实验现象（实验现象：所受拉力
大的那辆小车，位移大）
学生活动：分组展开讨论，积极的思考，选出代表回答。
如果学生分析不出，教师加以引导：（5）分析推理：
a：由公式s?12at得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比； 2b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。
c：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：
a1F1?或a?F a2F2教师活动：（6）巩固练习：
a．据
a1F1?a2F2得到：要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须
给物体提供 。
b．竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上，他们为什么要装备功率很大的发动机？
学生活动：分组展开讨论，积极的思考，选出代表回答。 教师活动：2：加速度和质量的关系：
（1）实验装置同上；
（2）说明与前次实验的不同。
前一次实验中，我们是保持小车质量不变，而改变小车所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。
教师活动：根据现有的实验器材，应如何去实现这个实验呢？ 学生回答：本次实验是使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码的，以增大质量，
研究加速度和质量之间关系的。 学生观察并回答：（3）实验现象：
在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。 学生活动：（4）分析推理，得到结论：
在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即
a1/a2=m2/m1或a∝
1 m教师活动：板书：3：牛顿第二运动定律 学生回答：（1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论：
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。 （2）公式表示：
a∝
F或者F∝ma m即：F=kma
教师活动：a：如果每个物理量都采用国际单位，k＝1；
2
b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s的加速度的力
叫做1牛顿。
教师引申：（3）推广：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，上述关系可推广为：
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即F合＝ma。 教师活动：（4）介绍F合和a的瞬时对应关系
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。 （三）课堂总结、点评
1：本节课的研究方法——控制变量法
2：牛顿第二运动定律确定了a和F之间的大小关系，也确定的a和F的方向关系
3：求解合力时，可采用建立平面直角坐标系，将各个力沿x轴和y轴分解，最后求合力的方法。
（四）实例探究
☆ 牛顿第二定律的应用 [例1]（课本例题） （1）学生阅读例题内容 （2）分析：
??质量m已知???必须先求F1和要求物体的加速度?F2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算
法求解。
（3）用投影片展示解题过程：
如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为：
X F1Y 600 600 F2Y FX Y F1 F1x?F1xcos60,F2y?F2sin60F2的两个分力为：
oo
F2 oF2x?F2cos60o,F2y?F2sin60
F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：
F合?F1x?F2x?F1cos60o?F2cos60o?5N?5N?10N
已知合力F合和质量m，据F合＝ma，即可求得：
10Na?F合??5m/s2
2kg☆ 牛顿第二定律及运动学规律的结合应用
[例2]如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则在滑动过程中 （ ）
高中物理《牛顿第二定律》教案53 新人教版必修1
