《牛顿第二定律》教案
团风中学 陈志江
教学目标：
知识目标：
（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系； （2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式；
（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律；
（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系；
（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题．
能力目标：
通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力．
情感目标
培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯． 教学重点：
1．加速度与力和质量的关系的探究过程。 2．牛顿第二定律
教学难点：对牛顿第二定律的理解 课时安排： 1课时
教学用具：两辆质量相同的小车、一端带有滑轮的光滑水平木板、砝码一盒、砝码盘、细绳、夹子。 教学过程设计：
（一）创设情景、引入新课
图片展示：刘翔在雅典奥运会夺金的情景；程菲在比赛中；F1方程式赛车.提问：
1.在决赛时，刘翔将自己身上一切戴的东西像手表、项链等都摘了下来，穿最轻的跑鞋。这样做的科学道理在哪里？
2.为何体操，跳水运动员的身材都比较苗条、瘦小？
3.F1方程式赛车的质量只有一般小轿车质量的三分之一，这样做有什么好处？
1 老师总结：质量越小，运动状态越容易改变，也就是说在相同的情况下，物体获得的加速度就越大。
复习思考：
1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？（物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用.）
2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？（还与质量有关）
3、物体的加速度与什么有关？（物体的质量m和物体受的外力F）
4、那么物体的加速度a与外力F和质量m到底有什么样的关系呢？
（二）新课教学
我们可以采用控制变量法来研究a、f、m之间的关系。（教师启发学生回忆：研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。）
介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前提下，讨论质量和加速度的关系．介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力．介绍数据处理方法（替代法）：根据公式
可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比．
一、加速度、力和质量的关系 (Flash演示实验)：
1、加速度和力的关系
做演示实验并得出结论：小车质量m 相同时，小车产生的加速度a 与作用在小车上的力F 成正比，即a1/a2=F1/F2
2、加速度和质量的关系
做演示实验并得出结论：在相同的力F的作用下，小车产生的加速度a 与小车的质量m 成正比，即 a1/a2=m2/m1
二、牛顿第二运动定律
1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同．即 F = k ma
2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N．则公式中的k ＝1．（这一点学生不易理解）
3、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
数学表达式：F合=ma.
4、对牛顿第二定律的理解：
2 （1）公式中的
是指物体所受的合外力．
举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体
所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力．（在桌面上推粉笔盒）
（2）矢量性：公式中的 和 均为矢量，且二者方向始终相同．由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向．
（3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化．
举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度．
汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供．可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反．
（4）力和运动关系小结：
物体所受的合外力决定物体产生的加速度：
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动
当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动
（以上小结教师要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件．）
三．应用举例
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合=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。 课堂小结： 作 业：
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