1、【課題】牛頓第二定律【課時安排】1課時【上課時間】2009年11月2日【任課教師】鞠琪江【教材分析】牛頓第二定律是動力學部分的核心內容，它具體地、定量地回答了物體運動狀態的變化率，即加速度與它所受合外力和質量的關系；此定律還是聯系運動和力學的橋梁，它在中學物理教學中的地位和作用不言而喻，在高考中也是考察重點，所以本節課的教學對力學是至關重要的。【學情分析】學生往往認為運動和力有關，對力和加速度關系認識模糊，所以我們應該通過相關實例改變學生的這種認識。【教學目標】一知識與技能目標1.掌握牛頓第二定律的內容和公式，理解公式中各物理量的意義及相互關系。2.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義

2、的。3.能初步應用牛頓第二定律解決一些簡單問題。二過程與方法目標1.以實驗為基礎，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出牛頓第二定律。2.培養學生的概括能力和分析推理能力。三情感態度與價值觀目標滲透物理學研究方法的教育，體驗物理方法的魅力【教學重點】牛頓第二定律的應用【教學難點】牛頓運動定律的意義【教法和學法設計】在上節探究結果的基礎上加以歸納總結得出牛頓第二運動定律的內容，關鍵是通過實例分析強化訓練讓學生深入理解，全面掌握牛頓第二定律，會應用牛頓第二定律解決有關問題。【教具準備】小黑板【教學過程】一、課前小測（3分鐘）師：通過上節課的學習，我們知道（1）當保持物體質量不變

3、時，物體的加速度與它所受力成正比。用數學式子表示就是：aF（2）當保持物體受力不變時，物體的加速度跟質量成反比。用數學式子表示就是：a1/m二、新課教學（12分鐘）自主探究師：通過大量的實驗和觀察到的事實，牛頓總結出一般性的規律：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。這就是牛頓第二定律。下面請大家自主閱讀課本74頁的內容，并回答下列問題：1.牛頓第二定律的內容是怎樣表述的？2.它的比例式如何表示？3.式中各物理量的單位是什么，其中力的單位“牛頓”是怎樣定義的？4.當物體受到幾個力的作用時，式中的F指什么？此時比例式如何表示？教師歸納總結：1.內容：

4、物體的加速度跟 作用力 成正比，跟 質量 成反比，加速度的方向跟 作用力方向相同。2.比例式：aF/m 或者 Fma ，也可以寫成等式： F=kma 。3.力的單位：式中k是比例系數，它的選取與公式中物理量單位的選取有關。當時還沒有力的單位，為了使用方便，k取1時，能使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度的力定義為“1個單位的力”，為紀念牛頓，把該單位稱為“牛頓”，用符號N表示，即1N=1kg·m/s2。此時，牛頓第二定律的數學表達式為：F= ma 。4. 當物體受到幾個力的作用時，式中的F指物體所受的合力。表達式：F合= ma隨堂訓練：（A級） 關于a和F合的關系，以下說法正確

5、的是： （ A D）A.物體所受合外力越大，加速度就越大 B.一旦物體受到合外力的作用，物體就具有了加速度和速度C.合力消失，物體還將繼續加速一段 D.物體的加速度方向一定與所受合力方向相同理解要點：（1）因果關系：有合力就有加速度，即力是產生加速度的原因。（2）瞬時性：當物體所受到的合外力發生變化時，它的加速度隨即也要發生變化，同時產生、同時變化、同時消失。（3）矢量性：F=ma是一個矢量式，加速度a與合外力F都是矢量，物體加速度的方向總與合外力的方向相同。師：從牛頓第二定律的數學表達式F合= ma來看，F合是力學物理量，a是運動學物理量，所以我們說牛頓第二定律是聯系力和運動的橋梁。那么，牛

6、頓第二定律的應用分為兩種：（1）由運動求力；（2）由力求運動。下面我們來具體的學習一下，請看例題。【典型例題】（18分鐘）vGfxFN【例一】 （B級）一輛質量為1000kg的小汽車以72km/s的速度行駛，關閉發動機，經過20s勻減速停下來，則需要的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000N，產生的加速度應為多大？（假定行駛過程中汽車受到的阻力不變）解析：以運動方向為x軸正方向，建立如圖坐標系（1）汽車減速時的情況，設阻力大小為f力：F合 =f橋梁：F合=maf = ma1 = 1000NFvGfxFN 運動：a 1= (v2-v1)/t即：阻力的大小為1000N，方向與運動方向相反。（2

7、）汽車重新起步加速時的情況 F合 = Ff = 1000N由牛頓第二運動定律，得 a2 = F合/m=1m/s2即：加速度的大小為1m/s2 ，方向與運動方向相同。歸納解題步驟：（1）)確定研究對象，分析研究對象的受力情況，畫出受力圖。（2）建立直角坐標系，求出合力。注意：正方向的選取和用國際單位制統一單位（3）根據牛頓第二定律和運動學規律列方程并求解。FyFFNy【例二】 （B級） 質量為2kg的物體放在水平地面上，與水平地面的動摩擦因數為0.2，現對物體作用一向右與水平方向成37°，大小為10N的拉力F，使之向右做勻加速運動，求物體運動的加速度?解析：以運動方向為x軸正方向，建立

8、如圖坐標系 把力F分別沿x軸和y軸方向進行分解，它們的分力為：Fx=Fcos37°=8N Fy=Fsin37°=6Nx方向：F合=Fxf=FxFN 370xy方向：FyFNG=0 則：F合=5.2NFxf由牛頓第二定律F合=ma，得：a= F合/m=2.6m/s2G即：加速度的大小為2.6m/s2，方向與F方向相同。【反饋練習】（10分鐘）1.（A級） 關于a和F合的關系，以下說法正確的是： （ ACD ）A只有物體受到力的作用，物體才具有加速度B物體所受力越大，加速度越大，速度也越大C力隨時間改變，加速度也隨時間改變D力和運動方向相反，物體一定做減速運動E當合外力逐漸減小

9、時，物體的速度逐漸減小2.（B級）一輛質量為1000kg的小汽車以10m/s的速度行駛，剎車滑行10m后停下來，則需要的阻力是多大？fvFNG解析：以運動方向為x軸正方向，畫出受力分析圖，求合力 F合 = f已知：m=1000kg，v0=10m/s，v=0，x=10ma=(v2v02)/2x=5 m/s2 由牛頓第二定律F合=ma，得： f = ma = 1000×（5）N=5000N即：阻力的大小為5000N，“”表示方向與運動方向相反3.（B級）一物體從空中靜止下落，在5s內下落75m，物體的質量為1kg，求：（1）物體的加速度？（2）物體所受阻力解析：以運動方向為x軸正方向，畫

10、出受力分析圖，求合力vfG（1）已知： t=5s，v0=0，x=75m由x= v0tat2/2，得a=6 m/s2（2） F合 = mgf 由牛頓第二定律F合=ma，得： mgf = ma f = mamg=4N即：阻力的大小為4N，方向與運動方向相反【課堂小結】（2分鐘）這節課我們學習了： 內容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。牛頓運動定律 數學表達式：F合= ma 意義：（1）因果關系（2）瞬時性（3）矢量性 應用：（1）已知運動求力（2）已知力求運動【布置作業】教材第77頁“問題與練習”2、3、4、5【板書設計】 §4.3牛頓第二定律1.內容：物體的加速度跟作用力成正比，跟質量成反比，加速度的方向跟作用力方向相同。2.數學表達式：F合= ma 3