高中物理牛顿第二定律教案

牛顿第二定律

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

牛顿第二定律

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：a F

a

F

牛顿第二定律

（2）、力F一定时，加速度a和质量m的关系

a

a 得出结论：当力F一定，加速度a和质量m成反比，即：1

m。

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 a F， 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

牛顿第二定律

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=1kg 1m/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

牛顿第二定律

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）