1、高一物理牛頓第二定律一.知識目標1.知道得到牛頓第二定律的實驗過程2.理解加速度與力和質量間的關系3.理解牛頓第二定律的內容，知道定律的確切含義4.能運用牛頓第二定律解答有關問題二能力目標 培養學生的實踐能力，分析能力，解決問題的能力。三德育目標使學生知道物理中研究問題常用的一種方法控制變量法。四教學重點 1.牛頓第二定律的實驗過程2.牛頓第二定律五教學難點牛頓第二定律的推導及其意義六教學過程導入：什么是物體運動狀態的改變，究其原因是什么？物體運動狀態的改變的實質是速度發生變化，其改變的原因是受到了力的作用物體運動狀態的改變除了和力有關外，還和哪些因素有關？物體運動狀態的改變實質是產生了加速度

2、，加速度不僅和力有關，還和物體的慣性有關，慣性的大小又和物體的質量有關，那么物體的加速度，力，質量，之間究竟存在著什么關系呢？本節我們來討論這一問題。一 加速度和力的關系請同學們閱讀思考1. 為什么水平板要光滑，并且用小車而不用滑塊2. 盤中為什么要放數目不等的砝碼？3. 為什么要有夾子夾住拴兩小車的兩根細繩？4. 為什么要用兩輛質量相等的小車(1).用小車及光滑水平板，其目的是要減小研究對象，小車在水平方向所受的摩擦力，(2).盤里放數目不等的砝碼，其目的是保證對兩車施加的水平拉力大小不等，因為這時小車水平方向所受的拉力大小近似等于砝碼及盤所受的重力(3).夾子夾住拴小車的兩根細繩，其目的是

3、為了便于同時控制兩輛小車，以保證兩車運動時間相同(4).使兩車的質量相等，其目的是使于討論小車所受拉力與其加速度之間的關系完成實驗過程：結果：通過上面的實驗我們可以看出：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，并可表述為或思考題：1.某物體在時間t內通過的距離是s，要使其在這段時間內通過的距離是2s，可采用的方法是_2.某物體在水平拉力作用下沿光滑水平軌道做勻加速運動，t秒后速度為，則2t秒后速度為_二 加速度和質量的關系請同學們閱讀實驗，思考下面的問題1. 在研究加速度與質量的關系時，應限制哪一物理量（變量）？如何限制？2. 如何研究除所限變量外的其分兩變量間的關系？3.

4、 在實驗過程中，實驗上還對哪個物理量進行了限制？a.在研究加速度與質量關系時應當對小車受的拉力進行限制，使基成為一個不變的量，進而使加速度與質量的關系更加明朗化，限制時可以通過限制砝碼盤中砝碼的數量來間接限制小車受到的拉力b.在研究加速度與質量的關系時，因為要討論它們的變化關系，所以可以通過在小車上加砝碼的方法去改變小車的質量。c.在課本設計的實驗中，除了對小車的受力進行限制外，同時還限制了兩輛小車的運動時間，在實驗過程中能過夾子的松開與合住，使兩小車的運動時間相同。完成實驗：得出了小車質量與所產生的加速度的關系：通過上面的實驗，同學們已經得出了物體加速度與質量的關系：在相同力的作用下，物體的

5、加速度跟物體的質量成反比，可以表示為或思考題：質量為m的物體在力F的作用下產生的加速度為a，那么要使物體的加速度變為原來的2倍，則應_（質量減小一半或力加倍）三 牛頓第二定律請同學們總結一下，我們在上面兩個實驗中得到了什么結論？物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比。根據同學們的描述，我們可以用數學公式把這種關系表述為：或進一步可以將表達式改寫為，其中k為比例系常數，當所有物理量均取國際單位（即力的單位是N，質量的單位是kg，加速度的單位取m/s2）時：k=1，此時關系式為：，此即為牛頓第二定律的表達式。在牛頓第二定律的表達式中，哪些是矢量，哪些是標量呢？質量是標量，力和加速度是矢量這

6、兩個矢量有何關系呢？從第二節中可知：力是產生加速度的原因，即物體受力決定物體的加速度，因為它們都是矢量，所以它們的方向也應一致。我們把牛頓第二定律中力的方向和加速度的方向一致的特點叫做牛頓第二定律的矢量性例：在光滑桌面上一物體在受到拉力F的作用1. 物體此時受到哪些力的作用2. 每一個力是否都產生加速度3. 物體的實際的運動情況如何4. 物體為什么會呈現這種運動狀態a. 物體此時受三個力的作用：b. 由力是產生加速度的原因知，每一個力都應產生加速度c. 物體的實際運動是沿力F的方向以加速運動d. 因為重力和支持力是一對平衡力，其作用效果相互抵消，此時作用于物體的合力相當于F從上面的討論可知，物體只能有一種運動狀態，而決定物體運動狀態的只能是它所受的合力，而不能是其中一個力或者幾個力，我們把物體運動的加速度和該物體所受合力的這種對應關系叫牛頓第二定律的同一性，為此可把牛頓定律總結為：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向與合力的方向相同，寫成公式就是：5. 物體受拉力前做什么運動6. 物體受到拉力后做什么運動7. 撤去拉力后物體做什么運動e.物體受拉力前靜止f.物體受到拉力后，原來靜止狀態被改變，并以加速運動g撤去拉力后，物體所受合力為零，