3. 牛顿第二定律教学教案设计

第三章 牛顿运动定律

第三节

牛顿第二定律

【学习目标】

1．准确理解牛顿第二定律，提高运用牛顿第二定律分析动力学问题的能力。

2．自主学习，合作探究，学会用牛顿第二定律分析处理问题的方法。

3．积极投入，全力以赴，体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。

【重点难点】

1．牛顿第二定律的同时性和矢量性的理解。

2．利用牛顿第二定律解题。

【使用说明及学法指导】

1．依据学习目标，研读课本P74—P77，做好问题导学，明确牛顿第二定律内容和表达式的得出。

2．通过自学，初步利用牛顿第二定律分析动力学问题。

【问题导学】X

k B 1 . c o m

一、牛顿第二定律

问题1.在上节课中，我们用哪种科学方法研究了小车的加速度与力和质量的关系？

A.加速度的方向一定与速度方向相同

B.加速度的方向一定与速度该变量的方向相同C.加速度的方向一定与牵引力的方向相同

D.加速度的方向一定与合外力的方向相同新|课

|标| 第

|一| 网

2.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，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得

【我的疑惑】找出你感觉困惑的地方，让我们上课一起解决！

【合作探究】

探究点一、牛顿第二定律

情景1.如图所示，一质量为1kg的物体放在水平面上，受到水平向右的拉力F的作用，物体和水平面间的动摩擦因数为0.2。http://www. xkb1 .com

（1）若F=1N，则加速度大小是_________，加速度方向是 _____________；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（2）若F=4N，则加速度大小是_________，加速度方向是_____________；

（3）若F=5N，则加速度大小是_________，加速度方向是_____________；若撤去F，则物体将做什么运动?______________加速度大小是_________，加速度方向是______________。

总结：1.加速度的方向由什么决定？

2.加速度与合外力有怎样的关系？

【针对训练】

1.如图所示，对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间（ ）

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1根据我们由实验数据画出的aF图象和a图象，你能得出什么结论？

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问题2.大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以总结出一般性的规律，即牛顿第二定律。写出该定律的内容和数学表达式。

问题3.从牛顿第二定律可知，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箱子，却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？

二、力的单位

问题4.在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），人们是怎样规定这个单位的？

【预习自测】

1.关于加速度的方向，下面说法正确的是（ ）

A.物体立即获得速度

B.物体立即获得加速度

C.物体同时获得速度和加速度http://www. xkb1 .com

D.由于物体没来得及运动，所以速度和加速度都是零

2.由牛顿第二定律Fma可知，无论多小的力都能使物体产生加速度，可是当用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.桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到

C.推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D.桌子所受的合力为零，加速度为零

探究点二、牛顿第二定律的应用

情景2.某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到180km/h的速度时关闭发动机，经过100s停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新启动加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。

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【针对训练】

3.一个物体受到F1=4N的力，产生a12m/s的加速度，要使它产生a26m/s的加速度，需要施加多大的力?

4.甲、乙两辆实验小车，在相同的力的作用下，甲车产生的加速度是1.5m/s，乙车产生的加速度是4.5m/s，甲车的质量是乙车的几倍？

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总结利用牛顿第二定律解决问题的一般步骤：

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情景3.如图，光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120°角的两个水平方向的力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N。这个物体的加速度是多大？（请用两种方法解题）

方法（一）：

方法（二）：

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