高中物理牛頓第二定律教案32新人教版必修

1、3.3牛頓第二定律（34課時）一、素質教育目標（一）知識教學點1在實驗的基礎上得出牛頓第二定律2掌握公式、物理量的意義3學習、應用牛頓第二定律應注意的問題（二）能力訓練點1演示實驗總結牛頓第二定律，從定性到定量，對真理進行再發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學生進行實驗研究、總結規(guī)律，不斷創(chuàng)新的能力2掌握實驗研究中的控制變量法（三）德育滲透點通過對實驗誤差處理、控制變量的學習，培養(yǎng)學生尊重事實，實事求是的美德二、學法引導1以分組實驗的方法，讓學生帶著問題去研究2歸納總結，形成規(guī)律性認識三、重點·難點·疑點及解決辦法1重點成功地完成演示實驗，總結出牛頓第二定律并掌握牛頓第二定律的初步應用2難點物理公

2、式在確定物理量的數(shù)量關系的同時也確定了物理量的單位關系3疑點從牛頓第二定律可知，無論怎么小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當用力推一個停在地面上的較大的物體時，卻推不動，這是什么原因呢?這與牛頓第二定律的外延有無矛盾呢?4解決辦法學生分組實驗，對實驗分析、剖析、講解例題及用學生討論等方式加以解決四、課時安排第1課時 基本知識點的講解第2課時 基本習題講解（學會基本思路）做基本練習題第3課時 中檔習題講解（作業(yè)有所加深）如連接體的問題五、教具學具準備帶滑輪的長木板若干、小車若干、細線、砝碼盤、砝碼、直尺等，用于演示實驗（說明力質量和加速度之間的關系）六、師生互動活動設計1教師由復習影響物體運動狀

3、態(tài)改變的因素，導入如何定量分析2演示實驗，在控制變量的前提下找關系3師生共同討論實驗結果，總結歸納形成規(guī)律性認識七、教學過程（一）明確目標通過演示實驗，總結牛頓第二定律，講解學習牛頓第二定律應用時的注意事項，并掌握注意事項，會應用牛頓第二定律解題（二）整體感知通過實驗，得出牛頓第二定律中aF，a，講解后得出牛頓第二定律Fma，在應用牛頓第二定律時應注意力與加速度同時性，三個物理量單位的統(tǒng)一性，加速度與力的矢量性及公式適應于慣性參照系（三）重點、難點的學習及目標完成過程物體的運動狀態(tài)用什么物理量來描述？物體的運動狀態(tài)的改變與什么因素有關？與外力和質量有關，怎樣的關系呢？那?這節(jié)課，我們來研究力，

4、加速度，質量之間有的關系（教師）加速度與力和質量有關，如果力和質量同時變化，我們無發(fā)判斷是誰影響加速度，它與加速度是怎樣的具體關系，怎么樣研究一個量和兩個量之間的關系？（學生）控制變量法（教師）我們可以先固定一個量，如固定質量，研究物體加速度和所受力的關系1加速度和力的關系實驗，在研究加速度和力的關系時，要先排除質量對加速度的影響，為控制變量，同學們桌上的小車，兩輛車的質量是相同的，請同學們按我在黑板上畫的圖（圖36）將實驗器材裝配好，準備做實驗圖36實驗1打開夾子，讓兩輛小車同時從靜止開始運動，小車走過一段距離后關上夾子，讓兩車停下，用直尺量出兩小車走過的位移，讀出砝碼盤中兩小車所受的力，從

5、數(shù)據(jù)中精確感受力與位移的數(shù)量關系，啟發(fā)學生得出sa公式，從而推導出在時間t相同情況下，力與加速度成正比（強調(diào)力只產(chǎn)生加速度，而a與s成正比，故借助比較小車位移來比較小車的加速度）同學們研究表明，對質量相同的物體來說物體的加速度跟作用在物體上的力成正比，由同學寫出 或aF2加速度和質量的關系實驗還用前面裝置，在砝碼盤上放上相同砝碼（提問：為什么這樣做?控制變量使力相等）在一小車上加上砝碼，使兩小車質量不同，重做上面的實驗，測出位移和質量，得出小車通過位移與它們的質量成反比，再根據(jù)公式sa，得出加速度與質量成反比，即3牛頓第二定律總結上面的結果，得出牛頓第二定律，即物體的加速度跟作用力成正比，跟物

6、體的質量成反比，加速度方向與力的方向相同A上述比例式要改寫成等式，必須加上比例常數(shù)，得Fkma，選擇國際單位制，力的單位用牛頓，質量的單位用千克，加速度單位用米，則k1，上式則簡化為Fma，可見，物理公式在確定物理量數(shù)量關系的同時，也確定了物理量間的單位關系牛頓這個單位就是通過牛頓第二定律來定義的：是質量為1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度的力，叫做1牛頓。請同學們想想，若把上述實驗中的小車，改為滑塊，則摩擦力的影響就不能忽略，小車將受到拉力及摩擦力的作用，于是牛頓第二定律的另一種表述為：物體的加速度跟物體所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度方向跟合力的方向相同，寫成數(shù)學表達式為ma下面

7、對牛頓第二定律進一步討論（1）注意統(tǒng)一性：定律中的三個物理量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制中的單位，即力用N為單位，質量用kg為單位，加速度用m為單位（2）注意矢量性：加速度方向始終和引起這個加速度的外力一致（3）注意同時性：加速度和合外力的關系具有同時性，是瞬時對應的關系，有外力，才有加速度，外力不變，加速度不變，外力隨時間改變，加速度也隨時間改變，外力停止作用，加速度隨即消失（4）注意參照系：牛頓第二定律適用于慣性參照系分組討論疑點并引導得出結論（四）總結、擴展牛頓第一定律確定了力的涵義，指出力是改變物體運動狀態(tài)的原因，牛頓第二定律則描述出力是怎樣改變物體運動狀態(tài)的即力與物體加速度成正比，物體

8、加速度方向與力的方向相同八、布置作業(yè)成才之路同步九、板書設計三、牛頓第二定律一、質量一定時，物體受到的力越大，物體運動的加速度越大；物體運動的加速度與外力成正比，二、外力一定時，物體的質量越大，物體運動的加速度越?。晃矬w加速度與質量成反比，三、牛頓第二定律1牛頓第二定律表達：物體加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度方向跟引起這個加速度的力的方向相同數(shù)學表達式為a（決定式）2牛頓第二定律另一種表述：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度方向跟合力的方向相同數(shù)學表達式為a3學習牛頓第二定律應注意的問題：統(tǒng)一性、矢量性、同時性、獨立性及適用于慣性參照系十、背景知識與課

9、外閱讀牛頓第二定律的拓展公式及運用1拓展公式的推導設有兩個質量為，的物體，分別受到外力、的作用，相互間的作用力為和，加速度為、則： 式中是兩物體所受外力的矢量和，記F由牛頓第三定律：故有：F，可以證明上式可以推廣到有多個物體的情形，于是我們得到結論：F這就是牛頓第二定律的拓展公式2拓展公式的運用牛頓第二定律的拓展公式，由于不涉及系統(tǒng)的內(nèi)力，因而可以很方便地用來處理不涉及內(nèi)力的連接體運動問題（1）求解物體的受力情況【例1】 如圖37，A是電磁鐵，B是質量為m的鐵片，C是膠木秤盤，A和C（包括支架）的總質量為M，整個裝置用輕繩懸于O點，當給電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩的拉力大小為 （

10、）AFMg BMgF（Mm）gCF（Mm）g DF（Mm）g圖37解析A、B、C組成的系統(tǒng)，所受的外力是輕繩的拉力和它們的重力，當鐵片被吸引上升的過程中存在向上的加速度，故F（Mm）gma F（Mm）g 選D（2）求解物體運動情況【例2】 如圖38所示為一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）在管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球（可視為質點）A球的質量為，B球的質量為，它們沿環(huán)形管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都是，設A球運動到最低點時B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，則，R，之間應滿足什么關系?解析設B球運動到最高點時的速度為v，則由機械

11、能守恒定律，得g·2R圖38以兩球為研究對象，當兩球作用于圓管的合力為零時，它們所受的合外力等于它們的重力，故：（）g得（）（5）gR這就是要求的關系式十一、隨堂練習1由牛頓第二定律的變形公式m可知物體的質量 （ ）A跟合外力成正比 B跟物體加速度成反比C跟物體所受合外力與加速度無關D可通過測量它的合外力和它的加速度求得2對于牛頓第二定律的敘述正確的是 （ ）A物體的加速度與其所受合外力成正比B物體的加速度與其質量成反比C物體的加速度與其所受合外力成正比與其質量成反比D以上說法均正確3如圖39所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m，現(xiàn)將彈簧壓縮至A點，然后釋放，物體一直可

12、以運動到B點，如果物體受到的摩擦力大小恒定則 （ ）A物體從A到O點先加速后減速B物體從A至O加速，從O至B減速C物體在A、O間某點所受合力為零D物體運動至O點時所受合力為零圖394在光滑水平面上，某物體在恒力F作用下做勻加速直線運動，當速度達到后將作用力逐漸減小至零，則物體的運動速度將 （ ）A由逐漸減小到零B由逐漸增加至最大值C由先逐漸減小再逐漸增大至最大值D由先增至最大值再逐漸減小至零5力單獨作用在物體上時產(chǎn)生的加速度為3m，力單獨作用在此物體上時產(chǎn)生的加速度為4m，兩力同時作用在此物體上產(chǎn)生的加速度可能為 （ ）A1m B5m C4m D8m思考題答案：1C D 2C 3AC 4B 5ABC環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）在管中有兩個直徑與細管內(nèi)徑相同的小球（可視為質點）A球的質量為，B球的質量為，