《牛顿第二定律》教学设计
《牛顿第二定律》教学设计
一、教材分析
使用的教材是人民教育出版社物理室编著的《普通高中教科书物理（必修）》第一册。
本节牛顿第二定律定量研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是以牛顿定律为基础所构建的体系，在牛顿三定律中，以牛顿第二定律为核心。因此由以上分析可以知道，这节内容占有相当重要的地位。
牛顿第二定律涉及到三个变量。本节通过控制变量法来进行实验探究，在实验的基础上得出牛顿第二定律。控制变量法是一种非常重要的物理学研究方法，在后续知识的学习，如电容、电阻等部分都会用到这种方法。本节内容就培养学生掌握“物理研究方法”这一方面来说也相当重要。
二、学生分析
学生已经掌握了运动学知识、以受力分析为核心的基本力学知识和牛顿运动第一定律，这是本节课展开的知识基础；而在技能上要求学生具备熟练的实验操作技能。考虑到高一学生的抽象思维能力不强，因此，在教学过程中要为学生提供足够的感性材料，以丰富学生的物理表象。以学生的兴趣为平台，多让学生自行探索，亲自动手设计实验，激发学生的物理学习兴趣。
三、教学目标
1. 知识与技能
①理解并掌握牛顿第二定律的内容。
②认识加速度方向与合外力方向间的瞬时对应关系。
③通过实验，提高学生的实验操作技能，培养学生观察分析归纳总结的能力以及应用牛顿第二定律解释实际生活中的相关动力学现象。
2. 过程与方法
①使学生初步掌握利用控制变量法来研究物理问题的方法。
②由学生自主进行实验探究，使学生会运用Excel电子表格处理实验数据，从而建立牛顿第二定律。
3. 情感态度与价值观
①通过学生实验培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解、勇于修正错误。
②培养学生认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯。
四、教学重点和难点
利用控制变量法，通过实验探究，建立牛顿第二定律是本节的重点同时也是本节的难点。
五、教法与学法
教法：本节使用教师引导，学生探究，以实验为主的探究式教学方法。
学法：将全班同学分组进行实验，并各自对实验数据分析、讨论，得出各个小组的结论，最后全班同学进行探讨性的总结。
六、教学媒体
多媒体，CAI软件，实验器材（细线、天平、砝码、弹簧秤、小车、钩码、刻度尺、夹子等）。
七、教学过程
（一）创设情景，引入新课
1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述？
(学生回答：物体运动状态改变快慢用加速度来描述。)
2．引课提问：
（1）给学生提供两张现实生活中学生比较感兴趣的图片（战斗机、F1赛车），通过战斗机与普通客机，F1赛车与普通汽车，无论是在制作材料，还是在体积上作比较，提出问题：为什么会有这种区别？其目的是什么？
（学生回答：目的是为了让战斗机、F1赛车质量更小，运动更“灵活”。）
（2）给学生播放一段“战斗机在进入战斗状态之前抛弃副油箱、加大引擎的视频，提出问题：战斗机驾驶员这两种操作的目的是什么？
（学生回答：这两种操作的目的都是为了让战斗机在进入战斗状态时，更加“灵活”，能够比较容易地躲避敌机的袭击。）
通过对（1）、（2）两个问题答案的思考，总结出“灵活”这一词语的物理语言表述就是更容易改变机器的运动状态，即“使机器有较大的加速度”引导学生重新思考，由以上内容能不能推测出物体的加速度与什么因素有关？【通过列举这些贴近现实生活、贴近学生兴趣的实例，培养学生在生活中发现物理问题、学习物理科学的好习惯。】（学生由“战斗抛弃副油箱”猜测出加速度a可能跟物体本身质量m有关；由“战斗机加大引擎”猜测出加速度a可能跟物体受到的力F有关）
此时对于他们猜想的答案，教师将给予肯定，同时给予他们鼓励与表扬，激发他们前
进的动力，继续进行思考。
教师：既然我们能够初步肯定“物体的加速度a与物体本身的质量m和受到的力F有关系”那么这种关系具体是什么呢？是不是成一定的比例呢？让学生带着这些问题顺利的进入下一环节——活动探究。
（二）活动探究——物体的加速度a与质量m和所受作用力F的关系
1. 确定研究方法——控制变量法
教师：提出一共有两个因素与a有关系，我们能不能固定其中一个物理量，然后改变另一个物理量来探究这一变化量与加速度a的关系，这就是物理学中经常用到的研究方法——控制变量法。【引导学生大胆猜测，激发学生的学习兴趣，培养学生的参与意识。】
2. 设计实验方案
A、分组设计探究实验的方案：包括（器材的选择、实验操作、记录处理数据）。
B、教师选择某一个小组代表上台叙述设计方案，并给予一定的建议，让其它组学生交流讨论并改进代表组的方案，最后得出一个最优方案。【鼓励学生积极思考，优化组合，设计科学合理的实验方案。】
3. 进行实验探究
（1）用投影仪显示最优方案及试验注意事项、其具体的步骤。
（2）具体步骤（实验过程及演示实验见课件）。
（3）对个别遇到困难的小组给予一定指导帮助。
（4）强调应多次实验、记录多组数据，为数据处理做准备。
【合理选择实验器材，使实验简洁，利用夹子来同时控制两个小车的运动状态，体现了实验的同时性的重要。】
4. 实验数据及其处理
表1 :物体的质量固定，改变对物体施加的作用力
参照车实验车
组别绳上挂的钩码
/g（F1）
位移
x
1
/cm
绳上挂的钩
码/g（F2）
位移
x
2
/cm
1 20 35 30 50
2 20 2
3 40 43
3 20 20 50 46
4 20 19 60 50
5 20 17．5 70 59
（两车质量均为200g+100g）
表2 :对表1的数据进行的实验数据的处理
组别
1 1．5 1．43
2 2．0 1．87
3 2．5 2．3
4 3．0 2．63
5 3．5 3．37
（两车质量均为200g+100g）
表3 :对物体施加的作用力不变，改变物体的质量
参照车实验车
组别车和车上
砝码总质
量/g（m1）
位移
x
1
/cm
车和车上
砝码总质
量/g（m2）
位移
x
2
/cm
1 300 33．5 200 51．5
2 300 4
3 400 35
3 300 58 500 43
4 300 56 600 31
5 300 40 700 21
（两车绳上挂的钩码均为40g）
表4:对表3进行的实验数据处理
组别
1 2/3=0．67 1．54
2 4/3=1．3
3 0．81
3 5/3=1．67 0．74
4 6/3=2．00 0．55
5 7/3=2．33 0．525
（两车绳上挂的钩码均为40g）
（2）教师后来用此组数据作出的图象如下：
由图像共同得出结论：物体的加速度与受到的力成正比，与物体本身的质量成反比。【在此实验过程中，在发展学生实验能力的同时，培养学生的合作意识和能力，使学生学会运用Excel电子表格处理实验数据。】
（四）得出探究结论
牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
F=kma ， k为系数。习惯上所有的物理量都取国际单位，即m的单位是kg, F的单位是N，加速度a的单位是m/s2，此时k=1，关系式变成F=ma，意义即为质量为1kg的物体获得m/s2的加速度所需要的力的大小为1N。
牛顿第二定律的进一步表述：
物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟物体所受合外力的方向相同。
说明：
（1）F=ma是矢量式，F与a都具有方向性。a的方向与物体所受合外力的方向相同。
（2）加速度具有瞬时性，与物体所受的合外力具有同时性。
（3）力指的是合外力，牛顿第二定律强调的是合外力与加速度的关系。
【通过实验探究，使学生体验科学探究的基本过程，掌握物理学中常用的研究方法——控制变量法。】
（五）结论的应用
1.让学生利用探究出来的结论来分析图片、视频后提出的问题。
2.让学生讨论实际生活中，在以下两个方面利用牛顿第二定律的实例：
①通过改变质量m②通过改变合外力F。
（六）回顾总结
1.学生回顾本节课的探究过程及过程中使用的物理思想和研究方法——控制变量法。
2.归纳总结本节课的知识重点，牛顿第二定律的内容：F=ma。
3.回顾探究牛顿第二定律的整个过程：观察现象——发现规律——抽象出物理模型—
—提出假设——实验探究——实验数据处理与分析——结论得出——试验验证。
【强调，科学并不是神秘的高不可攀，提倡并培养这种勇于探索科学的精神。】
（七）作业
课后题1、3.
八、板书设计
一、探究加速度ａ与质量ｍ和物体受力F的关系
初步得出ａ与F成正比，与m成反比。
二、处理实验数据
结论：a与F成正比，与m 成反比。
三、得出探究结论
牛顿第二定律：
物体的加速度与物体所受作用
力成正比，与物体的质量成反
比。表达公式为：F=ma。
四、回顾总结
（1）探究过程及过程中使用的物理思想和研究方法——控制变量法。
（2）牛顿第二定律的内容: 物体的加
速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
牛顿第二定律的进一步表述：物
体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟物体所受合外力的方向相同。
公式：F合=ma 。
2021幼儿乐高教学设计教案
幼儿乐高教学设计教案 乐高教育以为：儿童是主动的学习者，他们的身上有着自然的爱好和本能，而发挥其本能的学习就是让学生置身于布满趣味性、刺激性、挑战性的活动中，主动往探究知识的奥秘。以下是 ___精心的幼儿乐高教学设计教案的相关资料，希望对你有帮助! 大班乐高活动：灵活的小车 执教者朱翔 活动目标： 1、掌握方向盘、操纵杆的概念，拼搭能灵活转弯的小车，激发探索科学的兴趣。 2、通过设计、改造小车，发展动手操作能力、想象力及创造力。 活动准备： 乐高一盒，搭建好的小车，马路路线图一张，视频 活动过程：
一、听音乐入场 (放音乐《小汽车》)(幼儿在教师带领下，开小汽车形式入场，开到指定位置)“到站啦!我们找个位置站站好” “刚刚我们玩了开小车的游戏，正好前两天，我们也用乐高玩具也搭建了一辆小汽车呢，看，我们面前有一条宽宽的马路。让我们拿起小车，来玩一玩吧” (放音乐《小汽车》)(事先交代不同方向的小朋友往哪个方向开)(玩的过程中会发生碰撞) “把小车放在这里，请回到你们的位置上去吧”(幼儿在垫子上做好) 刚在我们玩得真开心，不过我发现了一些问题，也遇到了一些问题，你们有没有遇到问题啊?---撞车了，太挤了 很多小朋友的车挤在了一起，你们有办法解决这个问题吗?---@#￥% “当我们发现两车要相撞的时候，我们该怎么办”---@#￥%
“某某小朋友你来试一试”(请小朋友来试一试，能不能避让开，提出要求，车轮不能离开地面。) “小车只能往前走，不能拐弯”“你们能想办法让我们的小车拐弯吗?” 二、出示小车，引入方向盘和操纵杆的概念 “我这有一辆车，你们觉得有什么不一样?”---可以转动 “在这个小车里面藏着一个小小的秘密哦，想不想知道?”---想 “我们来看一看”(视频) “看明白没有?你们说说看”----方向盘转动，带动操纵杆车轮转动 “方向盘和车轮之间是什么连接的”---轴“这根轴就是操纵杆。” “这就是小车能够拐弯的秘密，老师的小车就是有了方向盘、操纵杆。当我转动方向盘的时候，车轮就跟着。。。” 三、展示PPT分解图
20182019高中物理第四章力与运动第四节牛顿第二定律学案粤教版必修1
第四节牛顿第二定律 [学习目标] 1.了解数据采集器在探究牛顿第二定律实验中的作用.2.理解牛顿第二定律的内容和公式的确切含义.3.知道力的国际单位“牛顿”的定义，理解1 N大小的定义.4.会用牛顿第二定律的公式处理力与运动的问题. 一、数字化实验的过程及结果分析 1.数据采集器：通过各种不同的传感器，将各种物理量转换成电信号记录在计算机中. 2.位置传感器记录的实验结果 (1)保持滑块的质量m不变、改变拉力F，可得到滑块的速度－时间图象，经分析可得，物体的加速度与合外力之间的关系：a∝F. (2)保持拉力F不变，改变滑块的质量m，可得到滑块的速度－时间图象，经分析可得，物体 的加速度和质量的关系：a∝1 m . 二、牛顿第二定律及其数学表示 1.内容：物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同. 2.表达式：a＝k F m ，当物理量的单位都使用国际单位制时，表达式为F＝ma. 3.力的单位“牛顿”的定义：国际上规定，质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度时，所受的合外力为1 N.
判断下列说法的正误. (1)由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比.(×) (2)公式F＝ma中，各量的单位可以任意选取.(×) (3)使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N.(√) (4)公式F＝ma中，a实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和.(√) (5)物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致.(×)
一、对牛顿第二定律的理解 (1)从牛顿第二定律可知，无论多么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箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ (2)从匀速上升的气球上掉下一个物体(不计空气阻力)，物体离开气球的瞬间，物体的加速度和速度情况如何？ 答案(1)不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零，箱子仍保持不动，所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾. (2)物体离开气球瞬间物体只受重力，加速度大小为g，方向竖直向下；速度方向向上，大小与气球速度相同. 1.表达式F＝ma的理解 (1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位. (2)F的含义：F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物体的加速度；F是某个力时，加速度a是该力产生的加速度. 2.牛顿第二定律的六个性质 性质理解 因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性F＝ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中，m、a都是对同一物体而言的 独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 相对性物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 例1(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
乐高教学设计
教会小朋友认识建筑房子 广西玉林市玉州区城南实验小学林水祺 活动目标： 1、发挥想象力进行搭建，提高幼儿动手操作能力 2、锻炼幼儿的手眼协调能力以及与同伴合作的能力。 使用材料：常规积木、造型积木、ppt。 活动准备：幼儿积累建构经验。 活动过程： 一、联系 1、出示小朋友，以参观他家的位置为由，导入教学活动。 师：我叫小明，今天我带你们去我家那附近看一看，有很多漂亮的建筑在哪，准备好了吗？ 2、音乐游戏《钻山洞》，让幼儿一个个通过钻过拱门，出示小明家附近的建筑ppt。 师：我家到了，请大家跟我一起走一走，去看一看吧，看小朋友们认不认识这些新奇有趣的建筑。 1）请幼儿观察图片，你们发现有哪些建筑呢？ 提问：大家看看，我家附近有哪些有趣的建筑呢？ 2）和幼儿一起分享不同建筑物的外形特征。 提问：谁能说说这些建筑像什么呢？由哪些图形组合在一起构成的？ 二、建构 1、让幼儿搭建自己喜欢的建筑。 师：现在请小朋友用乐高积木来搭建一个自己最喜欢的起建筑。
2、出示操作材料。 3、老师提出操作要求，让幼儿按操作要求进行活动，孩子自由选择积木搭建，老师观察指导。 三、反思 1、请幼儿介绍自己搭建的是什么起建筑。 师：现在请小朋友跟同伴交流一下，你搭建的是什么起建筑？ 师：有谁愿意来介绍一下自己搭建的建筑？请个别搭建比较特别的幼儿出来示范讲解） 2、你搭的建筑物有什么特别之处，用来干什么的？ 四、延续 1、分组合作，给小动物建一个动物园。 提问：我们搭建了这么多的建筑，把他们放在哪里好呢？幼儿回答。现在你们分成两组每组6人，每组搭建一个小区，把你们的建筑物放进小区里。 2、展示作品。 师：好了，现在你们的小区都搭建好了，可以把你们搭好的建筑物搬进去啦。
牛顿第二定律典型分类习题
1.如图3-2-3所示，斜面是光滑的，一个质量是0.2kg 的小球用细绳吊在倾角为53o 的 斜面顶端．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行；当斜面以8m/s 2的加 速度向右做匀加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力． 2.如图2所示，跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A 和B ，物体A 放在倾角为α的斜面上，已知物体A 的质量为m ，物体A 和斜面间动摩擦因数为μ（μ 1.如图3-2-4所示，m 和M 保持相对静止，一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑，则M 和m 间的摩擦力大小是多少？ 2、如图3-3-8所示，容器置于倾角为θ的光滑固定斜面上时，容器顶面恰好处于水平状态，容器，顶部有竖直侧壁，有一小球与右端竖直侧壁恰好接触．今让系统从静止开始下滑，容器质量为M ，小球质量为m ，所有摩擦不计．求m 对M 侧壁压力的大小． 3、有5个质量均为m 的相同木块,并列地放在水平地面上,如下图所示。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ。当木块1受到水平力F 的作用，5个木块同时向右做匀加速运动，求: （1）匀加速运动的加速度; （2）第4块木块所受合力; (3) 第4木块受到第3块木块作用力的大小． 4.倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，已知斜面体的质量为M=10Kg ，一质量为m=1.0Kg 的木块正沿斜面体的斜面由静止开始加速下滑，木块滑行路程s=1.0m 时，其速度v=1.4m/s ，而斜面体保持静止。求： ⑴求地面对斜面体摩擦力的大小及方向。 ⑵地面对斜面体支持力的大小。 图3-2-4 m M θ 图3-3-8 1 2 3 4 5 F 牛顿第二定律 导读：本文是关于牛顿第二定律，希望能帮助到您！ 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． 教学建议 教材分析 1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系； 在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系． 2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式． 3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的表示的是物体所受的合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；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，这就是牛顿第二定律的瞬时性． 教法建议 1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小． 2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义． 3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式． 教学设计示例 教学重点：牛顿第二定律 教学难点：对牛顿第二定律的理解 示例： 一、加速度、力和质量的关系 介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下， 物理（2019人教版）牛顿第二定律学案 1.知道牛顿第二定律a ＝ F m 确切含义 2.会应用牛顿第二定律的公式进行有关计算和处理有关问题． 一、牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的成正比，跟它的质量成，加速度的方向跟作用力的方向． (2)公式：F＝kma，F指的是物体所受的合力． 当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma. (3)力的国际单位：牛顿，简称，符号为 . “牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1 N，即1 N＝ . 2．牛顿第二定律中的六个特征 因果性力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性F＝ma是一个矢量式．物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失同体性F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 1 局限性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 3．力与运动的关系 1.(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A．由F＝ma可知，m与a成反比 B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 C．加速度的方向总跟合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 2.(多选)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( ) A． 1 m/s2 B． 5 m/s2 C． 4 m/s2 D． 8 m/s2 3.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为 ( ) A．速度不断增大，但增大得越来越慢 B．加速度不断增大，速度不断减小 C．加速度不断减小，速度不断增大 D．加速度不变，速度先减小后增大 二、牛顿第二定律和力的单位 (1)内容 1 乐高教学设计 ----《程序与程序设计》之旋转木马 马，调试程序，不断优 化。 学生分组活动和电机结构；常用测量工具准备。 Contemplate (引导学生评价和反思实践活动的成果) 思考与分析 通过让学生上台来讲解和演示所设计的机器人旋转木马，让学生自己反思设计过程中所遇到的一些问题，以及针对这些问题如何去寻求解决的方案，使学生在“做中学”的过程中，进一步加深对程序控制结构的理解；通过采取老师和同学提问，小组成员答辩的方式，培养学生善于反思和总结的科学精神，以及逻辑思维能力。 活动过程设计 教师活动学生活动设计意图 资源及 环境师：同学们，布置给大家的任务都完成 了没有？ 老师展示ppt 师：同学们，接下来请各个小组按照ppt 上面所列的问题，准备5分钟的发言， 待会儿依次上台来，讲解你们所设计的 系统，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，老师给予掌声鼓励。 在学生演示完后，针对演示过程中，出 现的一些问题，老师进行提问。 在所有的小组完成了讲解和演示之后， 老师要进行总结。 师：同学们，今天的任务，大家都完成 得非常出色！ 生：都完成了！ 学生分小组，依次上台 讲解，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，其他 小组同学给予掌声鼓 励。 演示小组的同学共同回 答老师的疑问。 其他小组同学提问 演示小组的同学共同答 疑 学生鼓掌 通过设置小组 成员上台讲解 和演示的活动， 让学生进行充 分的反思和总 结。 通过设置老师 提问和学生提 问的环节，让师 生之间、生生之 间进行思维的 碰撞，进一步促 进学生的反思。 老师通过在课 堂上肯定学生 的表现，进一步 激发学生课后 自主开展学习 的热情。 学生通过填写 课堂评价表，完 成对自己，以及 组员的评价，对 整堂课的表现 进行量化评价。 制作好 ppt课 件 演示的 同学和 其他小 组同学 都围在 旋转木 马两 旁，营 造一个 良好的 互动氛 围。 提前设 计好学 生的量 化评价 表。 牛顿第二定律典型计算题精选 一、无相对运动的隔离法整体法（加速度是桥梁） 典例1：如图所示，bc 是固定在小车上的水平横杆，物块Ｍ中心穿过横杆，Ｍ通过细线悬吊着小物块ｍ，小车在水平地面上运动的过程中，Ｍ始终未相对杆bc 移动，Ｍ、ｍ与小车保持相对静止，悬线与竖直方向夹角为α，求Ｍ受到横杆的摩擦力的大小及方向。 二、有相对运动的隔离法整体法（12F ma Ma =+合） 典例2：如图所示，质量为M 的斜劈放置在粗糙的水平面上，质量为m 1的物块用一根不可伸长的轻绳挂起，并通过滑轮与在光滑斜面上放置的质量为m 2的滑块相连。斜面的倾角θ，在m 1、m 2的运动过程中，斜劈始终不动。若m 1＝1kg ，m 2＝3kg ，θ=37°，斜劈所受摩擦力大小及方向？（sin37°＝0.6，g ＝10m/s 2） 三、传送带（共速后运动研判） 典例3：如图所示，传送带与水平方向成θ＝30°角，皮带的AB部分长L＝3.25m，皮带以v＝2m/s的速率顺时针方向运转，在皮带的A端上方无初速地放上一个 μ=，求: 小物体，小物体与皮带间的滑动摩擦系数/5 (1)物体从A端运动到B端所需时间； (2)物体到达B端时的速度大小. 四、有动力滑板（最大静摩擦力决定分离点） 典例4：如图，质量M=1kg的木板静止在水平面上，质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F，若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长。试通过分析与计算，在图中做出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像。 牛顿第二定律 【学习目标】 1.深刻理解牛顿第二定律，把握Fam?的含义． 2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的． 3.灵活运用F＝ma解题． 【要点梳理】 要点一、牛顿第二定律 (1)内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比． (2)公式：Fam∝或者Fma?，写成等式就是F＝kma．． (3)力的单位——牛顿的含义． ①在国际单位制中，力的单位是牛顿，符N，它是根据牛顿第二定律定义的：使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力，叫做1N．即1N＝1kg·m/s2． ②比例系数k的含义． 根据F＝kma知k＝F/ma，因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小，k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位，k的数值不一样，在国际单位制中，k＝1．由此可知，在应用公式F＝ma进行计算时，F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位． 要点二、对牛顿第二定律的理解 (1)同一性 【例】质量为m的物体置于光滑水平面上，同时受到水平力F的作用，如图所示，试讨论： ①物体此时受哪些力的作用? ②每一个力是否都产生加速度? ③物体的实际运动情况如何? ④物体为什么会呈现这种运动状态? 【解析】①物体此时受三个力作用，分别是重力、支持力、水平力F． ②由“力是产生加速度的原因”知，每一个力都应产生加速度． ③物体的实际运动是沿力F的方向以a＝F/m加速运动． ④因为重力和支持力是一对平衡力，其作用效果相互抵消，此时作用于物体的合力相当于F． 从上面的分析可知，物体只能有一种运动状态，而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力，而不能是其中一个力或几个力，我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性． 因此，牛顿第二定律F＝ma中，F为物体受到的合外力，加速度的方向与合外力方向相同． (2)瞬时性 牛顿第二定律应用的问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。由知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为零时，速度有极值。 例1. 如图1所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（） A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 解析：受力分析如图2所示，探测器沿直线加速运动时，所受合力方向 与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，由牛顿第三定律可知，喷气方向斜向下方；匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2 4.3牛顿第二定律导学案（第1课时） 班级：姓名：. 一、学习目标 1.能够准确的描述牛顿第二定律的内容； 2.知道力的国际单位制单位“牛顿”是这样定义的； 3.能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律。 二、学习重难点 重点：牛顿第二定律的理解； 难点：对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解； 三、知识回顾： 问题 1.在《探究加速度、力与质量关系》的实验中，我们得到了以 a-F 图象和 a-1/m 图象，根据图象，加速度与力和质量有什么定量关系？ 四、新课学习 1.牛顿第二定律 （1）内容： （2）表达式： 问题 2.请写出牛顿第二定律表达式的推导过程，并说说1N 力的大小是怎么规定的？ 2.对牛顿第二定律及表达式的理解 问题 3.力是物体产生加速度的原因,而加速度是用来定义和度量的,那么物体运动的加速度到底取决于什么? 问题 4.如下图，人站在车厢外能推动车厢，但站在车厢内还能推动车厢吗？公式中的 F 是外界物体对它施加的力（外力），还是内部的物体对它施加的力（内力）？ 问题 5.根据牛顿第二定律知道，无论怎样小的外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？ 问题 6.抛出一个篮球，球在出手前和出手后受到的合外力和加速度方向分别是怎么样的？（空气阻力忽略不计） 说一说：质量不同的物体，所受重力不一样，它们下落的加速度却是一样的。你怎么解释？ 练习：下列说法正确的是：（） A．根据 m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比B．物 体所受合外力减小时，加速度一定减小小 C．水平 射出的子弹加速度的方向沿着水平方向 D．一物体 受到多个力的作用，当只有一个力发生变化时，加速度可能不变 3.牛顿第二定律的简单应用 试一试：你能根据牛顿第二定律，设计一个测量天宫一号目标飞行器的质量的方案吗？你可以获得的信息由：神舟十号推进器的平均推力；神舟十号的质量；地面雷达实时传送飞船的速度。（短时间内可认为飞船做直线运动） 五、当堂检测 1.静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A.物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 2.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，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（） A.牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 3.一个质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和3N 的共点力作用，则这个物体可能 产生的最大加速度大小为，最小加速度大小为. 4.在牛顿第二定律的表达式F=k m a 中，有关比例系数k 的下列说法中，正确的是（） A.在任何情况下k 都等于1 B．k 的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k 的数值由质量、加速度和力的单位决定D．在国际单位制中，k 等于1 六、反思提升（这节课你学到了那些知识与方法，赶紧写下了吧！） 牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.内容物体加速度的大小跟它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。 2．表达式F=ma。 3.“五个”性质 考点一错误!瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→错误!―→错误! ２.两种模型 (1)刚性绳（或接触面）:一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。 （２）弹簧（或橡皮绳)：当弹簧的两端与物体相连（即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不突变。 [例] (多选）(20１4·南通第一中学检测)如图所示，A、B球的质量相等,弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（) A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gｓｉn θ B.B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 Ｃ.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2g sin θ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，Ａ球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零 [例](2０１3·吉林模拟)在动摩擦因数μ=0．2的水平面上有一个质量为m=2 ｋg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示，此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g=１０ m／s2,以下说法正确的是( ) A．此时轻弹簧的弹力大小为20 Ｎ B.小球的加速度大小为８ m／ｓ2，方向向左 C．若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s２,方向向右 D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0 针对练习：（２0１４·苏州第三中学质检）如图所示，质量分别为ｍ、2ｍ的小球Ａ、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球Ａ的加速度的大小分别为( ) A.错误!，错误!＋gＢ.错误!,错误!+ｇ C.错误!，错误!+g D.错误!,＼f(Ｆ,3m)+g 4．（２014·宁夏银川一中一模)如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.Ａ、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B Ａ．都等于错误! B.错误!和0 Ｃ.错误!和错误!·错误!?Ｄ.错误!·错误!和错误! 考点二错误!动力学的两类基本问题分析 (１)把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析：物体的受力分析和物体的运动过程分析。一个桥梁：物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,画图找出各过程间的位移联系。 系统牛顿第二定律（质点系牛顿第二定律） 主讲：黄冈中学教师郑成 1、质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙水平地面上，如图，动摩擦因数μ=，在木楔的倾角α=30°的斜面上，有一质量m=的物块，由静止开始沿斜面下滑，当滑行至s=时，速度v=s，在这过程木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小、方向和地面对木楔的支持力．(g=10m/s2) 解法一：（隔离法）先隔离物块m，根据运动学公式得： v2=2as=s2 而N′=N=，f′=f=地=－Nsin30°＋fcos30°=－ 说明地面对斜面M的静摩擦力f地=，负号表示方向水平向左． 可求出地面对斜面M的支持力N地 N地－f′sin30°－N′cos30°－Mg=0 N地= fsin30°＋Ncos30°＋Mg=<(M＋m)g=110N 因m有沿斜面向下的加速度分量，故整体可看作失重状态 方法二：当连接体各物体加速度不同时，常规方法可采用隔离法，也可采用对系统到牛顿第二定律方程．=m1a1x＋m2a2x＋…＋m n a nx =m1a1y＋m2a2y＋…＋m n a ny 解法二：系统牛顿第二定律： 把物块m和斜面M当作一个系统，则： x：f地=M×0 ＋macos30°=水平向左y：(M＋m)g－N地=M×0＋masin30°N地=(M＋m)g－ma sin30°= 例2：如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的，现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，求楔形木块对水平桌面的压力和静摩擦力 解法一：隔离法 第四章第 3 节牛顿第二定律 【学习目标】 1．掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3．会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 【学习重点】牛顿第二定律的理解 【学习难点】牛顿第二定律的理解和运用 【预习自测】 1．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形式的理解，正确的是（）A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合力正比，与其质量成反比 D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 2．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 E．在国际单位制中k＝1 【探究案】 题型一：考查力、加速度、速度的关系 例1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获速度，但加速度仍为零 D．物体的加速度和速度均为零 针对训练1：在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一 个小球，轻弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态的判断可能正确的是（） A．火车向右运动，速度在增加中 B．火车向右运动，速度在减小中 C．火车向左运动，速度在增加中 D．火车向左运动，速度在减小中 【探究案】题型二：牛顿第二定律的简单应用 例2．一个质量m＝500g的物体，在水平面上受到一个F=1．2N的水平拉力，水平面与物体间的动摩擦因数μ＝0.06，求物体加速度的大小（g=10 m/s2）针对训练2．质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少? 【课堂小结】 【当堂检测】 1．下列说法正确的是（） A．物体速度为零时，合力一定为零 B．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C．物体所受的合力减小时，速度一定减小 D．物体受到的合力减小时，加速度一定减小 2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是（） A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 3．光滑水平桌面上有一个质量m＝2kg的物体，它在水平方向上受到互成90°角的两个力的作用，这两个力都是14N，这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？ 牛顿第二定律应用的典型问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。由知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为零时，速度有极值。 例1. 如图1所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（） A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 解析：受力分析如图2所示，探测器沿直线加速运动时，所受合力方向 与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，由牛顿第三定律可知，喷气方向斜向下方；匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2 2. 力和加速度的瞬时对应关系 （1）物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系。每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之间或瞬时之后的力无关。若合外力变为零，加速度也立即变为零（加速度可以突变）。这就是牛顿第二定律的瞬时性。 （2）中学物理中的“绳”和“线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性： ①轻，即绳（或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张力大小相等。 ②软，即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能弯曲）。由此特点可知，绳与其他物体相互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 ③不可伸长：即无论绳子所受拉力多大，绳子的长度不变。由此特点知，绳子中的张力可以突变。 （3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性： ①轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。 ②弹簧既能受拉力，也能受压力（沿弹簧的轴线）；橡皮绳只能受拉力，不能承受压力（因橡皮绳能弯曲）。 . §2 牛顿第二定律 教学目标： 1．理解牛顿第二定律，能够运用牛顿第二定律解决力学问题 2．理解力与运动的关系，会进行相关的判断 3．掌握应用牛顿第二定律分析问题的基本方法和基本技能 教学重点：理解牛顿第二定律 教学难点：力与运动的关系 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、牛顿第二定律 1．定律的表述 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，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma（其中的F和m、a必须相对应） 点评：特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度；若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。 2．对定律的理解： （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零 F?a只表示加速度与合外力的大小关）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式（2m系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. （3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即F12 / 1 . 与a均是对同一个研究对象而言. （4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系 （5）局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。 4．应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。设……+maa+ =m，则有：Fa+ma+mm每个质点的质量为，对应的加速度为a n312i13i2n合对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律： ∑∑∑F=ma，……a，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所=Fma，=Fm n221n11n2有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现并且大小相等方向相反的，其矢量和必为零，所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把 4.3 牛顿第二定律导学案（第1课时） 班级：姓名： . 一、学习目标 1.能够准确的描述牛顿第二定律的内容； 2.知道力的国际单位制单位“牛顿”是这样定义的； 3.能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律。 二、学习重难点 重点：牛顿第二定律的理解； 难点：对牛顿第二定律瞬时性和矢量性的确切理解； 三、知识回顾： 问题1.在《探究加速度、力与质量关系》的实验中，我们得到了以a-F图象和a-1/m图象，根据图象，加速度与力和质量有什么定量关系？ 四、新课学习 1.牛顿第二定律 （1）内容： （2）表达式： 问题2.请写出牛顿第二定律表达式的推导过程，并说说1N力的大小是怎么规定的？ 2.对牛顿第二定律及表达式的理解 问题3.力是物体产生加速度的原因,而加速度是用来定义和度量的,那么物体运动的加速度到底取决于什么? 问题4.如下图，人站在车厢外能推动车厢，但站在车厢内还能推动车厢吗？公式中的F是外界物体对它施加的力（外力），还是内部的物体对它施加的力（内力）？ 问题5.根据牛顿第二定律知道，无论怎样小的外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？ 问题6.抛出一个篮球，球在出手前和出手后受到的合外力和加速度方向分别是怎么样的？（空气阻力忽略不计） 质量不同的物体，所受重力不一样，它们下落的加速度却是一样的。你怎么解释？ 练习：下列说法正确的是：（） A．根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比 B．物体所受合外力减小时，加速度一定减小小 C．水平射出的子弹加速度的方向沿着水平方向 D．一物体受到多个力的作用，当只有一个力发生变化时，加速度可能不变 3.牛顿第二定律的简单应用 试一试：你能根据牛顿第二定律，设计一个测量天宫一号目标飞行器的质量的方案吗？你可以获得的信息由：神舟十号推进器的平均推力；神舟十号的质量；地面雷达实时传送飞船的速度。（短时间内可认为飞船做直线运动） 五、当堂检测 1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 2．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，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（） A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 3．一个质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用，则这个物体可能产生的最大加速度大小为____________，最小加速度大小为____________. 4．在牛顿第二定律的表达式F=k m a中，有关比例系数k的下列说法中，正确的是（）A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定D．在国际单位制中，k等于1 牛顿第二定律典型题型 题型1：矢量性：加速度的方向总是与合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。 1、如图所示，物体A 放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A 受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( ) A ．斜向右上方 B ．竖直向上 C ．斜向右下方 D ．上述三种方向均不可能 1、A 解析：物体A 受到竖直向下的重力G 、支持力F N 和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力F N 和摩擦力F f 的合力F 一定有水平方向的分力，F 在竖直方向的分力与重力平衡，F 向右斜上方，A 正确。 2、如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，（不计其它外力及空气阻力），则其中一个质量为m 的土豆A 受其它土豆对它的总作用力大小应是 （ ） A ．mg B ．μmg C ．mg 1+μ D ．mg 1μ- 2、C 解析：像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题，我们可以视其为整体，求关键信息，如加速度，再根据题设要求，求物体系内部的各部分相互作用力。 选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，则有μmg=ma ，a=μg 。而单一土豆A 的受其它土豆的作用力无法一一明示，但题目只要求解其总作用力，因此可以用等效合力替代。由矢量合成法则，得F 总= 1)()(+=+μmg mg ma ，因此答案C 正确。 例3、如图所示，电梯与水平面夹角为300 ,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 拓展：如图，动力小车上有一竖杆，杆端用细绳拴一质量为m 的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，求小车的加速度和绳中拉力大小. 题型2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性 牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一牛顿第二定律
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