牛顿第二定律教学案例
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。
牛顿第二定律实验的教学设计方案
实验效果评估结果分析
质量分析
对学生实验报告质量进行 详细分析 评估实验结果的准确性
结论总结
总结实验评估结果 提出改进建议
教学方法探讨
探讨如何利用评估结果改 进教学方法 提出教学方法改进方案
未来建议
探讨未来实验设计的发展 方向 提出未来实验课程的建议
深化实验的延伸
在实验内容的基础上， 引导学生思考将实验 延伸到其他领域的可 能性，激发学生进一 步研究的兴趣。同时， 探讨未来实验设计的 发展方向和建议，为 学生提供更多探索的 空间。
指导学生正确佩戴实验服 装和个人防护装备，确保 实验安全进行
总结
通过以上准备工作，学生将能够熟悉实验所需的 仪器、材料和环境要求，为进行牛顿第二定律实 验打下坚实的基础。实验前的充分准备和注意事 项的提醒，有助于保障实验的顺利进行，同时确 保实验结果的准确性和安全性。
● 03
第3章 实验步骤和操作
● 08
第八章 实验附加说明
实验安全注意事项
在进行牛顿第二定律实验时，学生们需要时刻注 意实验中的安全意识和操作规范。为了预防实验 中可能出现的危险和事故，学生们应该认真遵守 实验室规定，正确使用实验设备和仪器，确保实 验过程安全稳定。
实验设计改进建议
针对本次实验设计中存在的问题和不足，学生们 可以提出改进实验设计的建议和措施。鼓励学生 在实验设计中发挥创新和实践能力，通过改进设 计提升实验的准确性和有效性，让实验过程更加 有趣和富有挑战性。
● 04
第4章 实验效果评估
实验效果评估指标
01 客观性
确保实验结果不受主观影响
02 科学性
保证实验设计符合科学原理
03 方法多样性
采用多种方法进行评估
牛顿第二定律探究教案
牛顿第二定律探究教案一、教学背景牛顿第二定律是牛顿三大运动定律中的第二条，也是高中物理课程中必须深入探究的难点内容。
通过对牛顿第二定律的深入理解，能够帮助学生更好的理解物体运动的原理并能够解决实际问题，具有重要的教学意义。
二、教学目标1.理解牛顿第二定律的含义和物理意义；2.掌握力和加速度的计算方法；3.能够应用牛顿第二定律解决实际问题。
三、教学重难点教学重点：力和加速度的计算方法。
教学难点：理解牛顿第二定律的物理意义，能够应用牛顿第二定律解决实际问题。
四、教学过程1.导入环节通过讲解科学史，介绍牛顿是如何发现牛顿第二定律的，同时带领学生看一些有趣的实验视频，进一步加深学生对于物体运动规律的认识。
2.讲解理论知识（1）牛顿第二定律的表述：任何物体的加速度与作用在该物体上的力成正比，与该物体的质量成反比，即 F = ma。
（2）力的分类：万有引力、重力、弹性力、摩擦力、波动力及其复合力。
（3）加速度的计算方法：a = F/m，其中 a 为加速度，F 为力，m 为质量。
（4）牛顿第二定律的物理意义：同样的力作用于不同质量的物体上，它们的加速度不同；同样的质量受到不同大小的力作用，它们的加速度也不同。
3.案例分析通过实际案例分析，对牛顿第二定律进行更深入地探究。
选取一些学生熟悉的实际案例，如电梯加速度问题和汽车制动问题，并向学生讲解如何应用牛顿第二定律解决这些问题。
（1）电梯加速度问题：当我们站在电梯内，电梯做匀加速运动时，我们感觉到的“自重力”变化是什么原因？（2）汽车制动问题：汽车急刹车时，司机和乘客会感觉到向前的惯性力，这是由何原因引起的？4.运用练习在教学过程中，设计了一系列自主练习，以加强学生对于该知识点的掌握程度。
运用课堂互动的形式，让学生积极参与并解答问题，从而巩固学生对其掌握情况的评估。
五、教学成果通过本次“牛顿第二定律探究教案”教学，学生掌握了牛顿第二定律的含义和物理意义，掌握了使用公式计算力和加速度的方法，并学会应用牛顿第二定律解决实际问题。
高中物理教学课例《牛顿第二定律》课程思政核心素养教学设计及总结反思
高中物理教学课例《牛顿第二定律》教学设计及总结反思
的理解，正确的是(CD)
A．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
B．由m=Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比
C．由a=Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比
D．由m=Fa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外力而求得
2．在牛顿第二定律的数学表达式F＝kma中，有关比例系数k的说法正确的是(D)
Ａ．在任何情况下k都等于1Ｂ．因为k＝1，所以k可有可无
Ｃ．k的数值由质量、加速度和力的大小决定
Ｄ．k的数值由质量、加速度和力的单位决定
3．在水平面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速直线运动（阻力不计）。
甲、乙两同学在一起讨论，甲同学说：根据牛顿运动定律，大人的推力大，小孩的推力小，因此重车的加速度大；乙同学说：根据牛顿运动定律，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大，你认为他们的说法是否正确？请简述理由。
《牛顿第二定律》教学设计【高中物理必修1(人教版)】
《牛顿第二定律》教学设计教材分析本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达分成两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节内容首先在上节课实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得出牛顿第二定律的数学表达式。
教材目的是要求教师更注重学生思想观念和心理的影响，即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。
教学目标知识与技能：1.能准确表述牛顿第二定律2.能根据对1N的定义，理解牛顿第二定律的数学关系式是如何从F=kma变成F=ma的3、知道牛顿第二定律是针对质点使用的，因此F应指合力。
能从其性质理解定律，理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。
过程与方法：1.经历牛顿第二定律内容和表达式得出的历程，体会物理的科学思想2．通过动手、动脑思考，体会对定律应用的一般思路情感、态度与价值观：在应用牛顿第二定律分析和处理问题的过程中，体会定律在认识自然过程中的有效性和价值。
教学重难点重点：1.牛顿第二定律的内容及理解2.牛顿第二定律的初步应用难点：牛顿第二定律的理解课前准备多媒体、课件、习题、微课、导学案等教学过程一、新课引入[复习旧知]：1、对牛顿第一定律的理解①惯性②力是物体产生加速度的原因2、经历实验探究，得出加速度与力和质量的可能关系二、新课讲解1、牛顿第二定律①内容：物体的加速度的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
②表达式：③理解： 定律的理解 因果性力是产生物体加速度的原因，只要合外力不为零，物体就有加速度 矢量性加速度的方向总是与力的方向相同，对于物体而言加速度的方向与合外力的方向相同 瞬时性 力瞬间产生、变化、消失，加速度同样瞬间产生、变化、消失 m F a ∝kmaF =ma F ∝2、力的单位①在牛顿时代，人类已经有了一些基本的计量标准，但是，还没有规定多大的力作为力的单位。
因此，在表达式中，比例系数k的选取就有一定的任意性，只要是常数，它就能正确表示力、质量、加速度三者之间的关系。
高中物理牛顿第二定律教案设计
高中物理牛顿第二定律教案设计一、教学目标：1. 让学生理解牛顿第二定律的表述，掌握其数学表达式F = ma。
2. 让学生了解质量、加速度和力之间的关系。
3. 通过实例让学生应用牛顿第二定律解决问题。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：牛顿第二定律的表述及数学表达式，质量、加速度和力之间的关系。
2. 教学难点：牛顿第二定律的应用，解决实际问题。
三、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考力和运动的关系。
2. 通过实例分析，让学生直观地理解牛顿第二定律。
3. 利用小组讨论，培养学生的合作能力。
四、教学准备：1. 准备相关实例，用于讲解和练习。
2. 准备PPT，展示牛顿第二定律的相关内容。
3. 准备习题，用于巩固所学知识。
五、教学过程：1. 导入：通过提问方式引导学生回顾牛顿第一定律，引出牛顿第二定律的概念。
2. 讲解：讲解牛顿第二定律的表述及数学表达式，解释质量、加速度和力之间的关系。
3. 实例分析：分析实例，让学生直观地理解牛顿第二定律的应用。
如：一个物体受到一个力作用，其质量为m，加速度为a，根据牛顿第二定律，力F = ma。
4. 小组讨论：让学生分组讨论，运用牛顿第二定律解决实际问题。
如：一辆汽车质量为1500kg，加速度为2m/s²，求汽车所受的力。
5. 练习：让学生在课堂上完成习题，巩固所学知识。
6. 总结：总结本节课所学内容，强调牛顿第二定律的重要性。
7. 作业布置：布置相关习题，让学生课后巩固所学知识。
六、教学拓展：1. 讲解牛顿第二定律在不同场景下的应用，如：航空航天、汽车运动等。
2. 介绍牛顿第二定律在实际生活中的意义，如：交通安全、运动训练等。
七、课堂小结：1. 回顾本节课所学内容，总结牛顿第二定律的关键点。
2. 强调学生在学习过程中要注重理论联系实际，提高解决问题的能力。
八、课后作业：1. 完成课后习题，巩固所学知识。
九、教学反思：1. 反思本节课的教学效果，分析学生的掌握情况。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料，教师若希望在教学中脱颖而出，应高度重视教案的撰写和规划，以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇，供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握。
【教学目标】1、知识目标（1）理解加速度与力和质量间的关系。
（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标（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）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。
牛顿第二定律教案
牛顿第二定律教案一、关键信息1、教学目标学生能够理解牛顿第二定律的内容和表达式。
学生能够运用牛顿第二定律解决简单的力学问题。
培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。
2、教学重难点重点：牛顿第二定律的内容和表达式，以及定律的应用。
难点：对牛顿第二定律的深入理解，特别是加速度与力和质量的关系。
3、教学方法讲授法实验探究法讨论法4、教学资源实验器材：小车、斜面、砝码、打点计时器、纸带等。
多媒体课件二、教学过程11 导入新课通过回顾牛顿第一定律，引出物体运动状态改变与力的关系，从而导入牛顿第二定律。
111 展示生活中的实例，如汽车加速、运动员起跑等，引导学生思考力与运动状态变化之间的定量关系。
12 实验探究112 介绍实验装置和实验步骤，让学生分组进行实验，探究加速度与力、质量的关系。
113 指导学生记录实验数据，分析数据，得出初步结论。
13 牛顿第二定律的内容114 结合实验结论，讲解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，且加速度的方向跟作用力的方向相同。
115 强调牛顿第二定律的表达式F=ma，解释其中F、m、a 的含义。
14 牛顿第二定律的理解116 从因果关系、瞬时性、矢量性等方面深入理解牛顿第二定律。
117 通过实例分析，让学生体会牛顿第二定律在不同情境中的应用。
15 牛顿第二定律的应用118 讲解例题，引导学生运用牛顿第二定律解决已知力求加速度、已知加速度求力等问题。
119 让学生进行课堂练习，巩固所学知识。
16 课堂总结120 回顾牛顿第二定律的内容、表达式和应用。
121 强调重点和难点，解答学生的疑问。
17 布置作业122 布置书面作业，让学生完成课后习题，加深对牛顿第二定律的理解和应用。
三、教学评估1、通过课堂提问、练习和讨论，及时了解学生对牛顿第二定律的理解和掌握程度。
2、批改学生的作业，分析学生的错误情况，有针对性地进行辅导和补充教学。
四、注意事项1、在实验探究过程中，要确保学生的安全，规范操作实验器材。
高中物理教学课例《牛顿第二定律》课程思政核心素养教学设计及总结反思
作用。
实验结论的数学处理过程。这个过程可以培养学生 教学过程
的科学观念，和数学处理物理问题的呢能力。
课例研究综
在晚清时期，我国就提出向西方学习先进技术的政
述
策，直到今天。所以学习是为了实现国家价值和人生价
值，在教学中要体现国家情怀和价值情怀。
高中物理教学课例《牛顿第二定律》教学设计及总结反思ຫໍສະໝຸດ 学科高中物理教学课例名
《牛顿第二定律》
称
本节教材放在运动学，力学之后。前面的课程对物
体运动规律，和力的概念，力的合成分解，受力分析等 教材分析
做了安排，在这两大模块基础上进入牛顿第二定律的课
程。
1.能准确描述牛顿第二定律。
2.知道牛顿第二定律是针对质点的使用，因此关系 教学目标
式中的 F 应该是质点所受的合力。
3.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。
学生学习能
学生对力学分析比较模糊，同时学生基础较弱，数
力分析 学能力与物理知识不对应。
让学生通过实验得出相关量的比例关系，在根据数
教学策略选 学知识对相关比例关系尽心处理。因为数学对于物理学
择与设计 是物理学的表现形式，数学对于物理理解起到很重要的
第3节 牛顿第二定律 教学设计
第3节牛顿第二定律[学习目标]1．知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义．(重点)2．知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的．3．能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．(难点)知识点1牛顿第二定律的表达式1．牛顿第二定律的内容：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，式中k是比例系数，F指的是物体所受的合力．3．物理意义：牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向一致．[判一判]1．(1)由牛顿第二定律可知，加速度大的物体所受的合外力一定大．()(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小．()(3)任何情况下，物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致．()提示：(1)×(2)×(3)√[想一想]1．(1)如图甲所示，赛车车手要想赢得比赛，除了赛车手的技术高超外，赛车本身也是赢得比赛的关键．要想使赛车启动获得较大的加速度，该如何设计赛车？为什么？,甲)(2)如图乙所示，用一个力推大石头，没有推动，大石头没有产生加速度，为什么？要使大石头产生加速度应该满足什么条件？,乙)提示：(1)设计赛车时要有大的加速度，一方面需要有强大动力的发动机，另一方面在保障安全的前提下减小赛车的质量．(2)大石头没有运动的原因是推力与摩擦力相等，大石头受到的合外力为0，加速度为0.要使大石头产生加速度，则应加大推力，推力大于摩擦力时，合外力不为0，才能产生加速度．知识点2力的单位1．比例系数k的意义(1)在F＝kma中，k的数值取决于F、m、a的单位的选取．(2)在国际单位制中k＝1，牛顿第二定律的数学表达式为F＝ma，式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2．2．国际单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号N．3．1 N的定义：将使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力规定为1 N，即1 N＝1__kg·m/s2．[判一判]2．关于牛顿第二定律表达式F＝kma中的比例系数k.(1)力F的单位用N时等于1.()(2)在国际单位制中才等于1.()(3)加速度单位用m/s2时等于1.()提示：(1)×(2)√(3)×[想一想]2．取质量的单位是千克(kg)，加速度的单位是米每二次方秒(m/s2)，根据牛顿第二定律中加速度与力、质量的关系，我们应该怎样确定力的单位？提示：表达式F＝kma中，k为比例系数，那么F的单位应该与ma的单位一致，即力的单位为kg·m/s2.1．(对牛顿第二定律的理解)(多选)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．加速度和力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生，同时变化，同时消失B．物体只有受到力作用时，才有加速度，但不一定有速度C．任何情况下，加速度的方向总与合外力的方向相同，但与速度v的方向不一定相同D．当物体受到几个力作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用所产生的分加速度的合成解析：选ACD.加速度与力的关系是瞬时对应关系，即a与F同时产生，同时变化，同时消失，故A正确；力是产生加速度的原因，物体所受的合力不为0时，才有加速度，静止的物体在合力作用瞬时立即产生加速度，而瞬时速度为零，故B错误；加速度是矢量，加速度方向与合外力的方向相同，也与物体速度变化的方向相同，但与速度v的方向不一定相同，故C正确；加速度是矢量，其合加速度满足矢量合成的法则平行四边形定则，即物体的加速度等于所受各力单独作用在物体上时产生加速度的矢量和，故D正确．2．(对牛顿第二定律的理解)(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小解析：选ABC.力和加速度存在瞬时对应关系，则原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度，A正确；加速度的方向与合力的方向总是一致的，加速度的方向与速度的方向可能相同，也可能不同，B 正确；在初速度为0的匀加速直线运动中，加速度与合力的方向一致，速度与加速度方向一致，C正确；合力变小，加速度变小，若加速度和速度同向，则物体的速度仍然变大，D错误．3．(牛顿第二定律的应用)小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2，则()A．a1＝a2B．a1<a2C．a1>a2D．无法判断a1与a2的大小解析：选A.设小孩的质量为m，与滑梯的动摩擦因数为μ，滑梯的倾角为θ，小孩下滑过程中受到重力mg、滑梯的支持力N和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律得：mg sin θ－f＝ma，N＝mg cos θ，又f＝μN，联立得：a＝g(sin θ－μcos θ)，可见，加速度a与小孩的质量无关，则当第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下时，加速度与第一次相同，即有a1＝a2.4．(牛顿第二定律的应用)(多选)质量为1 kg的物体受到2 N的水平拉力作用从静止开始沿光滑水平面运动．下列说法正确的是()A．物体的加速度大小为1 m/s2B．物体的加速度大小为2 m/s2C．运动1 s时间，物体的速度大小为2 m/sD．运动1 s时间，物体的速度大小为4 m/s解析：选BC.根据牛顿第二定律，可得F＝ma，代入数据，解得a＝2 m/s2，A错误，B正确；根据速度时间公式，可得v＝at，代入数据，可得运动1 s时间，物体的速度大小为v＝2 m/s，D错误，C正确．探究一对牛顿第二定律的理解【情景导入】1．加速度方向取决于合力方向还是速度方向？2．你了解赛车吗？如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4～5 s的时间内从静止加速到100 km/h.你知道为什么要使赛车具备质量小、功率大两个特点吗？提示：1．加速度方向取决于合力的方向．如图所示，光滑水平面上物体受一大小不变、方向向右的力F1的作用，物体的加速度a1方向向右．一段时间后，只改变F1的方向，即改为向左，这时物体速度v的方向向右，但是加速度的方向向左．2．赛车的质量小，赛车的运动状态容易改变；功率大，可以为赛车提供较大的动力．因此，这两大特点可以使赛车提速非常快(加速度大)．1．对表达式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到的合力方向决定，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3.两个加速度公式的区别(1)a＝ΔvΔt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定义的公式．(2)a＝Fm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1】如图所示，在粗糙的水平桌面上，有一个物体在水平力F作用下向右做匀加速直线运动．现在使力F逐渐减小直至为零，但方向不变，则该物体在向右运动的过程中，加速度a和速度v的大小变化为()A．a不断减小，v不断增大B．a不断增大，v不断减小C．a先增大再减小，v先减小再增大D．a先减小再增大，v先增大再减小[解析]物体在竖直方向受到重力和支持力，二力平衡，合力在水平方向上．水平方向物体受到水平力F和滑动摩擦力，摩擦力不变，力F方向不变，在F逐渐减小到等于摩擦力的过程中，合力减小，但合力方向与速度方向一致，速度一直增大，即物体做加速度减小的加速运动；力F从等于摩擦力再减小直至为零过程中，物体的合力又从零开始增大，但合力方向与速度方向相反，物体做减速运动，由牛顿第二定律可知，加速度大小与合力成正比，所以a先减小再增大，v先增大再减小，D正确．[答案] D[针对训练1]如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先减小后增大D．速度先增大后减小，加速度先增大后减小解析：选C.力F作用在A上的开始阶段，弹簧弹力kx较小，合力与速度方向同向，物体速度增大，而合力(F－kx)随x增大而减小，加速度也减小，当F ＝kx以后，随物体A向左运动，弹力kx大于F，合力方向与速度反向，速度减小，而加速度a随x的增大而增大，综上所述，C正确．探究二牛顿第二定律的应用【情景导入】1．如何理解加速度与合力的瞬时对应关系？2．如图所示，篮球离开手后的瞬间，这样画篮球的受力和加速度对吗？(不计空气阻力)提示：1.合力随时间改变时，加速度也随时间改变．2．受力正确，加速度错误，加速度方向应竖直向下．1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤2．两种“模型”“绳”或“线”类“弹簧”或“橡皮筋”类不同只能承受拉力，不能承受压力弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受压力将绳和线看作理想化模型时，无论受力多大(在它的限度内)，绳和线的长度都不变，但绳和线的张力可以发生突变由于弹簧和橡皮筋受力时，其形变较大，形变恢复需经过一段时间，所以弹簧和橡皮筋的弹力不可以突变相同质量和重力均可忽略不计，同一根绳、线、弹簧或橡皮筋两端及中间各点的弹力大小相等(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，求出各力大小(若物体处于平衡状态，则利用平衡条件；若处于加速状态，则利用牛顿第二定律)．(2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力，发生在被撤去物接触面上的弹力都是立即消失)．(3)求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律求出瞬时加速度．【例2】 如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m ＝1 kg ，车厢底板上放一个质量为M ＝3 kg 的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)小车运动的加速度大小；(2)木块受到的摩擦力大小．[解析] (1)小球的加速度与小车加速度相等，因此对小球受力分析得mg tan θ＝ma解得a ＝1033 m/s 2.(2)根据牛顿第二定律，木块受到的摩擦力F f ＝Ma ＝10 3 N.[答案] (1)1033 m/s 2 (2)10 3 N【例3】 如图所示，质量为2 kg 的物体静止放在水平地面上，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体施加一个与水平面成37°角的斜向上的拉力F ＝5 N ．g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求物体与地面间的摩擦力大小；(2)求物体的加速度大小；(3)若经过5 s 撤去拉力F ，物体还能滑行多远？[解析] (1)对物体受力分析如图所示，物体与地面间的摩擦力大小为F f＝μ(mg－F sin 37°)解得F f＝3.4 N.(2)水平方向，由牛顿第二定律有F cos 37°－F f＝ma1解得a1＝0.3 m/s2.(3)5 s末速度v＝a1t＝1.5 m/s设经过5 s撤去拉力F后加速度大小为a2，由μmg＝ma2，解得a2＝2 m/s2设还能滑行的距离为x02－v2＝－2a2x解得x＝0.562 5 m.[答案](1)3.4 N(2)0.3 m/s2(3)0.562 5 m[针对训练2](2021·高考全国卷甲，T14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上．横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变．将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关．若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析：选D.设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知Lcos θ＝12gt2sin θ，可得t＝4L，可知θ＝45°时，t有最小值，故当θ从由30°逐渐增大至60°时，g sin 2θ下滑时间t先减小后增大．[A级——合格考达标练]1．(多选)(2022·长春市二十九中月考)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是()A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用B．某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关C．物体的运动方向一定与物体所受的合外力的方向一致D．在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和解析：选BD.牛顿第二定律适用于宏观物体的低速运动，故A错误；加速度与合外力具有瞬时对应性，所以某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定，而与这一瞬时之前或之后的外力无关，故B正确；根据牛顿第二定律可知物体的加速度方向一定与物体所受的合外力的方向一致，但运动方向不一定与合外力方向一致，故C错误；在公式F＝ma中，若F为合力，则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和，故D正确．2．由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为()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．推力小于摩擦力，加速度是负值D．推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止解析：选 D.牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力．用一个力推桌子没有推动，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止，故D正确，A、B、C错误．3.(2022·上海市洋泾中学期中)长江索道位于中国重庆市，往返于渝中区的新华路和南岸区的上新街，如图所示．当索道向右上方匀加速提升缆车车厢，若忽略空气阻力，则下列有关缆车车厢的受力图正确的是()解析：选 A.由于索道向右上方匀加速提升缆车车厢，故可得缆车车厢的受力为拉力和重力，拉力斜向右，B、C、D错误，A正确．4．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a＝13g，则f的大小是()A．f＝13mg B．f＝23mgC．f＝mg D．f＝43mg解析：选B.由牛顿第二定律得mg－f＝ma，得，f＝mg－ma＝23mg.5.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()A．加速度越来越大，速度越来越小B．加速度和速度都是先增大后减小C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大解析：选C.在接触的第一个阶段mg>kx，F合＝mg－kx，合力方向竖直向下，小球向下运动，x逐渐增大，所以F合逐渐减小，由a＝F合m得，a＝mg－kxm，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a与v都竖直向下，所以v逐渐增大；当mg＝kx时，F合＝0，a＝0，此时速度达到最大；之后，小球继续向下运动，mg<kx，合力F合＝kx－mg，方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，F合增大，a＝kx－mgm，方向竖直向上，随x的增大而增大，此时a与v方向相反，所以v逐渐减小．综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v的方向向下，大小先增大后减小．6.(多选)如图所示，当小车向右加速运动时，物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时()A．M受静摩擦力增大B．M对车厢壁的压力不变C．M仍相对于车厢静止D．M受静摩擦力不变解析：选CD.对M受力分析如图所示，由于M相对车厢静止，则F f＝Mg，F N＝Ma，当a增大时，F N增大，F f不变，故C、D正确．7．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α，已知θ<α，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．小车一定向右做匀加速运动B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C．小球P受到的合力不一定沿水平方向D．小球Q受到的合力大小为mg tan α解析：选D.对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mg tan α＝ma，得到a＝g tan α，故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A错误；设轻杆对小球的弹力与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律，得：mg tan β＝ma′，因a′＝a，得到β＝α>θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；小球P 和Q的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F合＝ma＝mg tan α，故C错误，D正确．[B级——等级考增分练]8．质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时，下列说法正确的是()A．秋千对小明的作用力小于mgB．秋千对小明的作用力大于mgC．小明的速度为零，所受合力为零D．小明的加速度为零，所受合力为零解析：选 A.秋千摆动到最高点时，受力情况如图所示，此时小明的速度为零，F＝mg cos θ<mg，合力为mg sin θ，加速度为g sin θ.A正确，B、C、D错误．9．(多选)如图所示，将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中间用一轻质弹簧连接，b的右端用细绳与固定在斜面上的挡板相连．达到稳定状态时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力．下列说法正确的是()A．细绳剪断瞬间，a所受摩擦力也立刻发生变化B．细绳剪断瞬间，b所受摩擦力可能为零C．a所受的摩擦力一定不为零D．b所受的摩擦力一定不为零解析：选BC.细绳剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，故a受力情况不变，故摩擦力不变，A错误；细绳剪断瞬间，对b分析，拉力消失，但若重力的分力与弹簧的弹力大小相等、方向相反，摩擦力可能为零，B正确；对a受力分析，弹簧被压缩，对a的弹力沿斜面向下，故一定受摩擦力，且摩擦力沿斜面向上，C正确；当弹簧对b的弹力、细绳对b的拉力的合力与重力沿斜面方向的分量相等时，b所受摩擦力可能为零，D错误．10.(多选)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态．现将细线剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度为g.在剪断的瞬间()A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2解析：选AC.剪断细线前，对整体由平衡条件可知，细线承受的拉力F＝3mg，剪断细线瞬间，物块a所受重力和弹簧拉力不变，由平衡条件可知重力与弹簧拉力合力大小为3mg，由牛顿第二定律可知，a1＝3g，A正确，B错误；在剪断细线前，两弹簧S1、S2弹力大小分别为F T1＝2mg、F T2＝mg，剪断细线瞬间，两弹簧弹力不变，由胡克定律F＝kx可知，Δl1＝2Δl2，C正确，D错误．11．如图所示，小车运动的过程中，质量均为m的悬挂的小球A和车的水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直方向的夹角为θ，则关于物块B受到的摩擦力和小车的运动情况，下列判断中正确的是()A．物块B不受摩擦力作用，小车只能向右运动B．物块B受摩擦力作用，大小为mg tan θ，方向向左；小车可能向右运动C．物块B受摩擦力作用，大小为mg tan θ，方向向左；小车一定向左运动D．物块B受到的摩擦力情况无法判断，小车运动方向不能确定解析：选B.小车在水平面上运动，小球A和水平底板上的物块B都相对车厢静止，那么小球A和物块B在竖直方向上合外力为零，对A受力分析可知，悬线的弹力T＝mgcos θ，小球A受到的合外力F＝mg tan θ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左，所以物块B受到的合外力F′＝F＝mg tan θ，方向水平向左；对物块B进行受力分析可知，物块B受到摩擦力，大小为mg tan θ，方向向左；小车可能向左加速也可能向右减速运动，故B正确，A、C、D错误．12．(多选)如图所示，质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点．小球静止时，Ⅰ中拉力的大小为F1，Ⅱ中拉力的大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间，球的加速度a应是()A．若剪断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下B．若剪断Ⅱ，则a＝F2m，方向水平向左C．若剪断Ⅰ，则a＝F1m，方向沿Ⅰ的延长线方向D．若剪断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上解析：选AB.没有剪断Ⅰ、Ⅱ时小球受力情况如图所示．在剪断Ⅰ的瞬间，由于小球的速度为0，绳Ⅱ上的力突变为0，则小球只受重力作用，加速度为g，A正确，C错误；若剪断Ⅱ，由于弹簧的弹力不能突变，F1与重力的合力大小仍等于F2，所以此时加速度为a＝F2，方向水平向左，B正确，D错误．m。
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4.3 牛顿第二定律
★
三维目标
（一）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实行相关的计算。
1、以实验为基础，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。
2、培养学生的概括水平和分析推理水平。
（三）情感、态度与价值观
1、渗透物理学研究方法的教育。
2、理解到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
★教学重点
牛顿第二定律
★教学难点
牛顿第二定律的意义
★教学方法
1、复习回顾，创设情景，归纳总结；
2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。
★教学用具：
投影仪、多媒体等
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论
它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？
学生活动：学生观看，讨论其可能性。
点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的水平
教师活动：提出问题让学生复习回顾：
l、物体的加速度与其所受的作用力之间存有什么关系？
2、物体的加速度与其质量之间存有什么关系？
学生活动：学生回顾思考讨论。
教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用
力、质量之间存有怎样的关系呢？
学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律．
点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现
问题、探究问题的水平。
（二）实行新课
教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：
l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述？
2、它的比例式如何表示？
3、各符号表示什么意思？
4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？
学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。
教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律
又将如何表述？
学生活动：学生讨论分析后教师总结：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。
点评：培养学生发现一般规律的水平
教师活动：讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对？为什么？
A、只有物体受到力的作用，物体才具有加速度．
B、力恒定不变，加速度也恒定不变。
C、力随着时间改变，加速度也随着时间改变。
D、力停止作用，加速度也随即消失。
E、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。
F、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。
学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢
量性、瞬时性和独立性
点评：牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作
用原理可推广到几个力作用的情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。
教师活动：出示例题引导学生一起分析、解决。
例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km／h的速度时关闭发
动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000 N，
产生的加速度应为多大？
假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个
力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大？
学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速
度的常用方法。
点评：通过度析实例，培养学生实行数据分析，加深对规律的理解水平，增强物理与学生生活实
践的联系。
（三）课堂总结、点评
教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。
牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力
为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动情况。所以，
牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。
学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。
点评：培养学生的概括和总结水平。
（四）实例探究
☆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，准确的是：
A、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；
B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，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的合外力成正比，与其质量成反比；
D、由m＝F／a可知，物体的质量能够通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，相关比例常数k的说法准确的是：
A、在任何情况下都等于1
B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的
C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D、在国际单位制中，k的数值一定等于1
☆力和运动的关系
3、关于运动和力，准确的说法是
A、物体速度为零时，合外力一定为零
B、物体作曲线运动，合外力一定是变力
C、物体作直线运动，合外力一定是恒力
D、物体作匀速运动，合外力一定为零
4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是
A、先加速后减速，最后静止
B、先加速后匀速
C、先加速后减速直至匀速
D、加速度逐渐减小到零
☆对牛顿第二定律的应用
5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使
木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，
sin37°=0.6，cos37°=0.8）
★课余作业
1、课后完成课本82页“问题与练习”中的习题。
2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？
3、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
4、如何用动力学方法测物体的质量。
★教学体会
附录1
牛顿第二定律——教材分析
高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准
做出自己的分析和判断，结合新标准要求，理解到，要达到该标准不但要使学生了解牛顿第二定律的
内容，更重要的是让学生理解到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解
决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习水平的培养。
本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要
内容和任务。这是人类理解世界的常用方法。所以本节课不但仅让学生掌握牛顿第二定律，更应知道
定律是如何得出的。
定义力的单位“牛顿”使得k＝l，得到牛顿第二定律的简单形式F＝ma。使用简捷的数学语言表
达物理规律是物理学的特征之一，但应知道它所对应的文字内容和意义。
牛顿第二定律通过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学
问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的
内涵和外延，避免重公式、轻文字的现象。数学语言能够简明地表达物理规律，使其形式完善、便于
记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的情况。否则就会将活的
规律变为死的公式。
附录2
学生分析
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
义和相互联系，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
课中可以通过定律的辨析和有针对性的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。