高中物理必修一教案-3.3 牛顿第二定律-教科版
高中物理高一物理《牛顿第二定律》教案、教学设计
2.在分析多个力作用下的物体运动状态时，容易混淆力的合成与分解。
3.部分学生对实验操作不够熟练，影响实验结果的准确性。
针对这些情况，教师应采取以下策略：
1.注重启发式教学，引导学生从实际例子中发现牛顿第二定律的规律。
2.设计丰富的教学活动，如实验、讨论等，帮助学生深入理解牛顿第二定律。
-对于共性问题，组织全班交流，共同探讨解决方案。
（四）课堂练习
在课堂练习环节，我将设计不同难度的习题，帮助学生巩固所学知识。
1.基础练习：
-设计与牛顿第二定律相关的基础习题，让学生独立完成。
-鼓励学生互相讨论，共同解决疑难问题。
2.提高练习：
-设计有一定难度的习题，让学生在掌握基础的前提下，提高解决问题的能力。
1.养成科学探究的精神。
-培养学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣。
-鼓励学生勇于提出问题，积极探讨，形成科学探究的习惯。
2.树立正确的价值观。
-认识到牛顿第二定律在科技发展中的重要性，增强社会责任感。
-通过学习牛顿第二定律，认识到自然规律的可预测性和可利用性，培养尊重自然、珍惜资源的意识。
3.培养团队协作能力。
1.学生需独立完成作业，保持解答过程的整洁、条理清晰。
2.对于实践应用题和探究性学习题，鼓励学生发挥创新思维，进行深入分析。
3.教师将对作业进行批改和反馈，关注学生的解答过程和思维方式，及时给予指导和建议。
4.学生应认真对待作业，及时改正错误，巩固所学知识。
（三）学生小组讨论
在学生小组讨论环节，我将组织学生进行合作学习，共同探讨牛顿第二定律相关问题。
1.分组讨论：
-将学生分为小组，让他们针对牛顿第二定律的应用、力的合成与分解等话题展开讨论。
第一册（必修）3.3牛顿第二定律教案
第一册（必修）3.3牛顿第二定律教案
人教版第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律教案
牛顿第二定律
一、教学目标
1．物理知识方面的要求：
(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。
2．以实验为基础，通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
3．渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究；运用列表法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
二、重点、难点分析
1．本节的重点内容是做好演示实验。
让学生观察并读取数据，从而有说服力地归纳出a与F和m的关系，即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。
因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。
2．牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。
但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联；牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。
这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
三、教具
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高中物理《牛顿第二定律》教案
高中物理《牛顿第二定律》教案一、教学目标1.理解牛顿第二定律的概念和公式。
2.能够根据牛顿第二定律计算物体的加速度。
3.掌握牛顿第二定律的应用。
二、教学内容1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
3.牛顿第二定律的应用。
三、教学重点1.牛顿第二定律的概念和公式。
2.物体的加速度。
四、教学难点1.牛顿第二定律的应用。
2.计算实际问题时的思维能力。
五、教学方法1.课堂讲解法。
2.例题分析法。
3.讨论法。
4.综合解决实际问题的方法。
六、教学过程设计步骤内容时间分配引入 1.通过小视频和实例引入牛顿第二定律 8分钟2.向学生提出牛顿第二定律涉及的重要概念和公式牛顿第二定律F=ma概念讲解围绕牛顿第二定律展开概念解析，引导 10分钟学生理解每个概念的含义示范讲解用实例来讲解牛顿定律的运用，以加深理 10分钟解，提高学生兴趣练习时间进行一些例题练习，帮助学生掌握牛顿定律 15分钟的应用讲解预结确定重点和难点，引导学生做好准备，阅 5分钟束思考预习课后作业布置相应的作业，巩固学生所学知识 2分钟七、板书设计牛顿第二定律F=ma其中：F——物体所受的力m——物体的质量a——物体的加速度八、教学反思物理学习需要学生通过理论掌握和实践操作两种方式相结合，才能真正掌握知识点。
本节课以小视频和实例的方式进行了引入，让学生直观体会力，激发了学生学习物理的兴趣和热情。
在后续课堂中注重示范讲解和例题分析，让学生明确掌握牛顿第二定律的概念和公式，最后通过练习时间有效提高了学生的应用能力。
但同时，还需要注重加强课后作业的安排，以提高学生的动手能力和解决实际问题的思维能力。
03-第3节 牛顿第二定律 高中物理必修第一册教科版
( BCD
)
A.当 < 2时，、都相对地面静止
B.当 =
5
1
时，的加速度大小为
2
3
C.当 > 3时，相对于滑动
1
D.无论为何值，的加速度大小都不会超过
2
图4-3-11
3
【解析】A、B间的最大静摩擦力为2，B和地面之间的最大静摩擦力为 ，
因数均相同.现用一水平向右的恒力推木块，使三个木块一起向右做匀加速直线运
动，则木块1对木块2的作用力与木块2对木块3的作用力的大小之比为( B
图4-3-9
A.3: 2
B.5: 3
C.2: 1
D.3: 1
)
【解析】将三个木块1、2、3看作整体，由牛顿第二定律得 − 6 = 6，解得
=
车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车的质量为，木块的
质量为，两者共同的加速度大小为，木块和小车之间的动摩擦因
数为 ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小为(
A.
+
B.
C. +
BD
4-3-10
)
D.
【解析】木块B与小车A无相对滑动，对A、B组成的整体【提醒】A、B加速度相同，
2
= 46 m.
解法2 根据 − 图像与坐标轴围成的图形的面积表示位移得
=
10 +1
Δ1
2
1
+ 20 Δ2
2
= 46 m.
题型3 隔离法和整体法的应用
例6 (2024·山西太原期末)如图4-3-9所示，在粗糙水平面上依次并排紧靠着三个木块1、
高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案
高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案高一物理上册必修1《牛顿第二定律》教案【一】教学准备教学目标知识与技能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.4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.过程与方法1.通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，体会大师的做法与勇气.2.培养学生的概括能力和分析推理能力.情感态度与价值观1.渗透物理学研究方法的教育.2.认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.3.通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣.教学重难点教学重点牛顿第二定律的特点.教学难点1.牛顿第二定律的理解.2.理解k=1时，F=ma.教学工具多媒体、板书教学过程一、牛顿第二定律1.基本知识(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=kma，F为物体所受的合外力，k是比例系数.2.思考判断(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例.(×)(2)我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力.(×)(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系.(×)探究交流如图所示的赛车，为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多，而且还安装一个功率很大的发动机?【提示】为了提高赛车的灵活性，由牛顿第二定律可知，要使物体有较大的加速度，需减小其质量或增大其所受到的作用力，赛车就是通过增加发动机动力，减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度，从而提高赛车的机动灵活性的，这样有益于提高比赛成绩.二、力的单位1.基本知识(1)国际单位牛顿，简称牛，符号N.(2)1N的定义使质量为1 kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1 N，即1 N=1 kg·m/s2.(3)比例系数的意义①在F=kma中，k的选取有一定的任意性.②在国际单位制中k=1，牛顿第二定律的表达式为F=ma，式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.2.思考判断关于牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)(2)在国际单位制中才等于1.(√)(3)只要加速度单位用m/s2就等于1.(×)探究交流在一次讨论课上，甲说：“由a=Δt(Δv)可知物体的加速度a与Δv 成正比，与Δt成反比”，乙说：“由a=m(F)知物体的加速度a与F 成正比，与m成反比”.你认为哪一种说法是正确的?【提示】乙的说法正确.物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的，与速度的变化量及所用时间无关.其中a=Δt(Δv)定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值，而a=m(F)则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量.三、牛顿第二定律的几个性质【问题导思】1.加速度的方向与合力的方向有什么关系?2.作用在物体上的力发生变化时，加速度是否变化?3.作用在物体上的各个分力也能产生加速度吗?牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解.是加速度的定义式，它给出了测量物体的加速度的方法，这是物理上用比值定义物理量的方法.是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.例：如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动【审题指导】解答该题注意应用以下程序力和运动关系的定性分析根据牛顿第二定律先由受力情况分析加速度，再由加速度与速度的关系分析运动性质，即同向加速运动，反向减速运动.四、牛顿第二定律的简单应用【问题导思】1.如果物体受到力的作用，就一定有加速度吗?2.求物体的加速度的方法有哪些?3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法.1.矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.2.正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可例：质量为m的木块，以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动，斜面静止不动，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，如图所示.(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.(2)若此木块滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑时木块的加速度的大小和方向.【审题指导】解答本题时可按以下思路进行分析：【解析】(1)以木块为研究对象，因木块受到三个力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐标系时，以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示，根据题意，加速度的方向沿斜面向下，将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有mgsinθ+f=ma，N-mgcosθ=0又f=μN，联立解得a=g(sinθ+μcosθ)，方向沿斜面向下.(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示，由题意知，木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有mgsinθ-f′=ma′，N′-mgco sθ=0又f′=μN′，联立解得a′=g(sin θ-μcosθ)，方向沿斜面向下.【答案】(1)g(sinθ+μcosθ)，方向沿斜面向下(2)g(sin θ-μcos θ)，方向沿斜面向下应用牛顿第二定律解题的一般步骤：1.确定研究对象.2.进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程.3.求出合力或加速度.4.根据牛顿第二定律列方程求解.五、常见力的突变例：如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)( )A.-g、2g、0B.-2g、2g、0C.0、2g、0D.-2g、g、g【解析】剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到总重力和细绳的拉力而平衡，故FT=2mg;再对物块A受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力;剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg向上，物块C受到的力不变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速度，大小为2g，物块C的加速度为零，故选B.【答案】 B轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条辨析1.它们的共同点是：质量忽略不计，都因发生弹性形变产生弹力，同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关.2.它们的不同点是：课后小结这节课我们学习了1.牛顿第二定律：F=ma.2.牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性.3.牛顿第二定律解决问题的一般方法.板书4.3牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同2.表达式 F=ma3.理解(1)同向性：加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
新教科版高中物理必修1第三章第3节牛顿第二定律的应用传送带-课件
析相对运动来判断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向相同时，物体能
否与皮带保持相对静止。
一、 互助探究： 质点在水平传送带上运动的可能情景：
【探究1】传送带静止
质点以一定的初速度v从左端滑上
传送带，那么质点相对传送带向
运动，摩擦力方向
，则
质点做
运动。
【探究2】传送带以初速度v0顺时针 转动
A
B
水平传送带
例2:如图所示，一平直的传送带以速度Ｖ=2m/s匀 速运动，传送带把Ａ处的工件运送到Ｂ处，Ａ、Ｂ 相距Ｌ=10m.从Ａ处把工件无初速地放到传送带上， 经时间ｔ＝6s能传送到Ｂ处，欲用最短时间把工件 从Ａ处传到Ｂ处，求传送带的运行速度至少多大．
A
B
水平传送带
例3:如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度Ｖ =2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带传送带右端有一与传 送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率V’=4m/s沿直 线向左滑上传送带,求物体的最终速度多大?
A.若v1<v2，则v3＝v1 B.若v1>v2，则v3＝v2 C.不管v2多大，总有v3＝v2 D.若v1＝v2，才有v3＝v1
练习4：如图所示,传送带与地面倾角θ=37°,从A 到B长度为16 m,传送带以v0=10 m/s的速率逆时针 转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为 m=0.5 kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5. 求物体从A运动到B需要的时间. (sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2)
总结提高 1、受力分析： 传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在V物与V传
相同的时刻） 滑动摩擦力消失 滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑动摩擦力改变方向 2、运动分析 注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考
高中物理 3.3 牛顿第二定律教学案 教科版必修1
3.3 牛顿第二定律[目标定位] 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的. 3.了解单位制的构成及力学中三个基本物理量在国际单位制中的单位4.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题.一、牛顿第二定律1．内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同.2．公式表示为F＝ma，式中的F与a都是矢量，且它们在任何时刻方向都相同．3．力的单位N：如果一个力作用在1 kg的物体上，使物体产生的加速度为1_m/s2，则这个力的大小为1 N.想一想：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？答案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时，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．二、力学单位制1．基本单位：物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．在物理学中，先选定几个物理量的单位作为基本单位．2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，导出来的单位叫导出单位．3．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制．4．在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位．在国际单位制中，它们的单位分别是米、千克、秒．想一想：若质量的单位用克，加速度的单位用厘米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗？牛顿第二定律表达式中的系数k还是1吗？答案只有当质量的单位用千克，加速度的单位用米每二次方秒时，力的单位才是牛顿；此时牛顿第二定律表达式中的系数才是1.一、对牛顿第二定律的理解1．表达式：F ＝ma ，式中各量都要用国际单位，F 指合外力． 2．对牛顿第二定律的理解(1)瞬时性：a 与F 同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系．(2)矢量性：F ＝ma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与合外力F 的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a 与F 的方向在任何时刻均相同． (3)同体性：公式F ＝ma 中a 、F 、m 都是针对同一物体而言的．(4)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F ＝ma ，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度．故牛顿第二定律可表示为⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma xF y ＝ma y .3．合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度为因果关系，但无先后关系，力是因，加速度是果．加速度与合外力方向总相同、大小与合外力成正比．(2)力与速度无因果关系：合外力与速度方向可以同向，可以反向．合外力与速度方向同向时，物体做加速运动，反向时物体做减速运动． (3)两个加速度公式的区别a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，是比值法定义的物理量，a 与v 、Δv 、Δt 均无关；a ＝Fm是加速度的决定式，它提示了产生加速度的原因及决定因素：加速度由其受到的合外力和质量决定． 例1 下列对牛顿第二定律的理解正确的是( ) A ．由F ＝ma 可知，F 与a 成正比，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 ．加速度的方向与合外力的方向一致D ．当外力停止作用时，加速度随之消失解析 F ＝ma 说明力是产生加速度的原因，但不能说F 与a 成正比，也不能说m 与a 成反比，A 错误；力是产生加速度的原因，所以是当物体受到外力时，物体才有的加速度，B 错误；根据牛顿第二定律的矢量性，加速度的方向与合外力的方向一致，C 正确；加速度与合外力同时产生，同时消失，D 正确． 答案 CD针对训练 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，速度先减小后增大解析 水平面光滑，说明物体不受摩擦力作用，物体所受到的水平力即为其合外力．力逐渐减小，合外力也逐渐减小，由公式F ＝ma 可知：当F 逐渐减小时，a 也逐渐减小，但速度逐渐增大． 答案 AC二、牛顿第二定律的简单应用 1．解题步骤 (1)确定研究对象．(2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动示意图． (3)求合力F 或加速度a . (4)根据F ＝ma 列方程求解． 2．解题方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向．(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力．①建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程F x ＝ma ，F y ＝0.②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a .根据牛顿第二定律⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma x F y ＝ma y 求合外力．例2 如图331所示，质量为4 kg 的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N 、与水平方向成37°角斜向上的拉力F 作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小. (g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图331解析 选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示 在水平方向：F cos 37°－F f ＝ma ① 在竖直方向：F N ＋F sin 37°＝mg ② 又因为F f ＝μF N③解①②③可得：a ＝0.5 m/s 2. 答案 0.5 m/s 2例3 如图332所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图332(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2)求悬线对球的拉力大小． 解析 法一 (合成法)(1)小球和车厢相对静止，它们的加速度相同．以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图所示，小球所受合力为F 合＝mg tan 37°.由牛顿第二定律得小球的加速度为a ＝F 合m ＝g tan 37°＝34g ＝7.5 m/s 2，加速度方向水平向右．车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减速运动． (2)由图可知，悬线对球的拉力大小为F ＝mgcos 37°＝12.5 N. 法二 (正交分解法)(1)建立直角坐标系如图所示，正交分解各力，根据牛顿第二定律列方程得x 方向：F x ＝ma y 方向：F y －mg ＝0即F sin θ＝ma .F cos θ－mg ＝0 化简解得a ＝34g ＝7.5 m/s 2加速度方向水平向右．车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减速运动．(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为F ＝mgcos θ＝12.5 N.答案 (1)7.5 m/s 2，方向水平向右 车厢可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N三、单位制在计算中的应用 1．单位制可以简化计算过程计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，用国际单位制中的基本单位和导出单位表示，这样就可以省去计算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而使计算简便．2．单位制可检查物理量关系式的正误根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的．3．比较某个物理量不同值的大小时，必须先把它们的单位统一到同一单位制中，再根据数值来比较．例4 一列质量为103t 的列车，机车牵引力为3.5×105N ，运动中所受阻力为车重的0.01倍．列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为180 km/h 需多长时间？此过程中前进了多远距离？(g 取10 m/s 2)解析 列车总质量m ＝103t ＝106kg ， 总重力G ＝mg ＝106×10 N＝107N ，运动中所受阻力F ＝0.01G ＝0.01×107N ＝1×105N. 设列车匀加速运动的加速度为a . 由牛顿第二定律得F 牵－F ＝ma ，则列车的加速度为a ＝F 牵－F m ＝3.5×105－1×105106m/s 2＝0.25 m/s 2. 列车由静止加速到v ＝180 km/h ＝50 m/s 所用时间为t ＝v －v 0a ＝50－00.25s ＝200 s.此过程中列车的位移为x ＝v 2－v 202a ＝502－02×0.25m ＝5×103m ＝5 km.答案 200 s 5 km借题发挥 应用物理公式计算前应先将各物理量的单位在同一单位制中统一，一般统一到国际单位．如果已知各物理量都是国际单位制中单位，所求量也一定是国际单位制中单位，故在计算式中不必一一写出各物理量的单位，而只是在计算式的后面写出所求量的单位就行.对牛顿第二定律的理解1．下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，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 ＝Fa 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成正比，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到的合力求出解析 a ＝F m是加速度的决定式，a 与F 成正比，与m 成反比；F ＝ma 说明力是产生加速度的原因，但不能说F 与m 成正比，与a 成反比；m ＝F a中m 与F 、a 皆无关． 答案 CD2．静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是( ) A ．当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零 B ．当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度 C ．物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速 D ．物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向解析 当力刚开始作用的瞬间，根据牛顿第二定律，物体立即获得加速度，但速度仍为零，故A 对，B 错；物体运动起来后，拉力变小时，加速度变小，速度仍然增大，故C 错；拉力反向，加速度也立即反向，故D 对． 答案 AD牛顿第二定律的简单应用3．如图333所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m ＝20 kg ，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F ＝100 N ，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：图333(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图； (2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10 m/s 2) 解析 (1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用． (2)根据牛顿第二定律列出方程：竖直方向有：F sin 53°－N ＝mg ，解得N＝mg－F sin 53°＝120 N，方向竖直向上．(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以f＝μN＝24 N根据牛顿第二定律得：F cos 53°－f＝ma，解得a＝1.8 m/s2.答案(1)如解析图所示(2)120 N (3)1.8 m/s2力学单位制的理解与应用4．关于力学单位制，下列说法正确的是( )A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、s是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是gD．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma解析所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位推导出来的，如“牛顿”(N)是导出单位，即1 N＝1 kg·m/s2(即F＝ma)，所以A项错误，B项正确；在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C项错误；在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D项正确．答案BD。
《3 牛顿第二定律》公开课优秀教案教学设计(高中必修第一册)
课后题 P92 第 1 题、第 6 题学生回答，同学纠错，锻炼牛顿第二 定律的理解程度。
课后推导完成：在上一节实验中为什么要求只有满足： M》m 时，才能近似认为 绳中作用力等于重物的重力， 即：T≈m0g。
小结：学生总结，教师点评补充 作业：P92 课后题，2 题、3 题、5 题
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教学环节
教师活动预设
学生活动预设
A.物体的速度减小，加速度（大小）逐渐减小
B.物体的速度逐渐增大，加速度（大小）逐渐减小
C. 物体的速度先增大后减小，加速度（大小）先增大后减小
D. 物体的速度先增大后减小，加速度（大小）先减小后增大
课本 P90 例 1、例 2.（学生先做，教师后点评，规范步骤）体会 合成和正交分解法的应用。
注：物体的加速度就是合加速度。 随堂练习： 例 1.下列对牛顿第二定律的理解正确的是（ CD ）
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，物体才受到外力力的 作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当合外力停止作用时，加速度随之消失 2.在粗糙的水平面上，物体在水平推力的作用下，由静止开始左 匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零 （物体没停止），在水平推力减小到零的过程中（ D）。
系，物体在某一时刻的加速度只决定于这一时刻的合外力。F 合
和 a 合同时产生，同时消失，同时变化。F 合是原因，a 合是结果，
但两者无先后之分。
⑤独立性：（力的独立作用原理）如果物体受到几个力的作用，
每一个力均要产生各自的加速度，之间互不影响。物体的加速
度为各个力产生加速度的矢量和。
⑥力与速度方向上无必然决定关系，可为任意夹角，但是当夹
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牛顿运动定律的应用-传送带模型（教学设计）
【核心素养】
1.认识运动学公式，牛顿运动定律的物理观念。
2.学会用科学思维对物体受力分析，判断物体运动情况。
3.体会对传送带问题的分析，讨论，研究的科学探究历程。
4.培养学生审题能力，综合分析能力，数学运算能力，明确科学态度与责任。
【教学重、难点】培养学生良好的解题习惯，建立思路，掌握方法。
【课堂学习历程】
例题1.如图所示，传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动，AB长L=3.8m，质量为m=5kg的物体，无初速地
（重力加速度g=10m/s2）放到左端A处，如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，求：物体从A到B所需时间．
探究历程【1】画出物体的受力分析图。
（注意摩擦力方向）
探究历程【2】求出物体的加速度。
探究历程【3】物体经过多长时间和传送带达到共同速度？物体到达B端了吗？
探究历程【4】达到共同速度后物体该如何抉择，匀速，加速还是减速？求出物体到达B端所花时间？
变式1.如图所示，传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动，AB长L=3.8m，质量为m=5kg的物体，无初速地放到左端A处，同时用水平恒力F=25N向右拉物体，如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，求：物体
从A到B所需时间．（重力加速度g=10m/s2）
探究历程【1】画出物体的受力分析图。
（注意摩擦力方向）
探究历程【2】求出物体的加速度。
探究历程【3】物体经过多长时间和传送带达到共同速度？物体到达B端了吗？
探究历程【4】达到共同速度后物体该如何抉择，匀速，加速还是减速？求出物体到达B端所花时间？（注意摩擦力方向）
变式2：如图所示，传送带以恒定速度υ=3m/s向右运动，AB长L=3.8m，质量为m=5kg的物体，无初速地放到左端A处，同时用水平恒力F=10N向右拉物体，如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，求：物体从A到B所需时间．（重力加速度g=10m/s2）
例3.传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示。
今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5Kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取 10m/s2 ，则物体从A运动到B的时间为多少？
探究历程【1】画出物体的受力分析图。
（注意摩擦力方向）
探究历程【2】求出物体的加速度。
探究历程【3】物体经过多长时间和传送带达到共同速度？物体到达B端了吗？
探究历程【4】达到共同速度后物体该如何抉择，匀速，加速还是减速？求出物体到达B端所花时间？（注意摩擦力方向）
变式：传送带与水平面夹角37°，皮带以10m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示。
今在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m=0.5Kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.8，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2 ，则物体从A运动到B的时间为多少？
【科学探究再现】
1、如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v—t
图象(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则 ( )
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
2.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )
3.如图所示，传送带以恒定的速度v=10 m/s顺时针转动,传送带与水平面的夹角θ为 37°，PQ=16 m，将一小煤块无初速地放在传送带上P点，物块与此传送带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10 m/s2. （sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：小煤块在传送带上运动的痕迹多长?
4.如图所示，传送带与地面成夹角θ=37°，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A→B的长度L=16m，则物体从A 到B需要的时间为多少？。