3. 牛顿第二定律优秀课堂实录

第三节：牛顿第二定律

江苏省江阴市祝塘中学：万小建

【教学目标】：

一、知识与技能

1．掌握牛顿第二定律的内容和公式。

2．理解内的第二定律，并能用牛顿第二定律解决实际问题。

3．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

二、过程与方法

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，总结出牛顿第二定律。

2．认识到实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

3．用牛顿第二定律解决实际问题的思路和一般方法。

三、情感态度与价值观

1．渗透物理学研究方法的教育。

2．让学生体会物理从生活中来，又应用到生活中去。

【教学重点】

牛顿第二定律的应用。

【教学难点】

牛顿第二定律的意义。

【教学器材】

多媒体教学设备一套，弹簧(15组），实验小车（15组）、玩具电动飞机、玩具电动汽车。

【教学过程】

一、新课引入

视频播放：天宫一号发射过程动画。

问题：人们是怎样来控制天宫一号的运行的？

二、新课教学

回顾总结上一节课内容：

探究一：加速度和力的关系。

结论：a∝F 探究二：加速度和质量的关系。

结论：a∝1/m 总结：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；（板书）

探究三：加速度的方向是怎样的。

学生实验：用弹簧拉小车，启动、停止。

合力方向

小车状态

（向前，向后）

启动

停止

（向前，向后）

（向前，向后）

加速度方向

速度方向

演示实验：汽车的启动和刹车。进一步探究加速度的方向。

结论：a与F方向相同。

总结：（板书）

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。

探究四：牛顿第二定律的表达式。

理论探究：a ∝ F；a ∝ 1/m；得：a ∝ F/m；F ∝ ma；写成等式有：F=kma 结论：F=kma 问题：你希望k 等于多少? 定义：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。即：

21牛=1千克·米/秒

结论：F=ma 演示实验：飞机的启飞。

结论：F：指合外力。

三、对牛顿第二定律的理解

探究五：对牛顿第二定律的理解。

学生小组讨论：

判断以下说法是否正确：

1,加速度和合外力的方向永远相同。

2,物体总是先受到力，然后才产生加速度。

3,F=ma中的三个物理量可以对应不同的物体。

4,F=ma中各物理量的单位都必须用国际单位制单位。

5,由a=△v/ △t 可知，加速度既和△v有关，又和△t 有关。 由a=F/m可知，加速度既和F有关，又和m 有关。

结论：牛顿第二定律具有如下性质：矢量性、瞬时性、同体性、统一性、因果性

小试牛刀: 1，甲车的质量为１kg，乙车的质量为２kg。一年前甲车受到10N的力，乙车受到５N的力。现在，甲车受到40N的力，乙车受到20N的力。求：甲车现在的加速度的大小是多少？

受力情况注意：明确研究对象的重要性。

2，开头视频中的“天宫一号”的运动，人们是怎样进行控制的？

结论：F——a——v 3，为什么重的物体和轻的物体下落得一样快（不计一切阻力）？

4，我用很小的力推桌子，结果桌子却没有运动，这于牛顿第二定律是不是相违背的。

四、例题讲解

例题1：飞机的质量m=2kg,由静止开始运动，受到F=30N的升力，求：

（１）飞机的加速度是多少？

（２）上升10 S后的速度为多少？

例题2：质量为1000kg的汽车由静止开始运动，在10S的时间内前进了50m，汽车受到的阻力为500N,求：

（１）汽车的加速度是多少？

（２）汽车受到的牵引力是多少？

总结：

例题3：一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用,此外没有其它的力.这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大? 总结：应用牛顿第二定律解题的基本步骤

①明确研究对象；

②受力分析并画出受力图；

③力的合成或正交分解；

④列出方程；

⑤统一单位，计算数值。

五、习题巩固

１，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（

）

A. k的数值由Ｆ、m、a的数值决定

研究对象a运动情况

B. k的数值由Ｆ、m、a的单位决定

C. 在国际单位制中k=1

D. 在任何情况下k都等于１

２、质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是（

）

A、5m/s2

B、3m/s2

C、2m/s2

D、0.5m/s2

３、一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑

（1）若斜面光滑，求物体的加速度? （2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度? 六、课后作业

1，课本上“科学漫步”:用动力学方法测质量--看书思考，下节课检查。

2，课后练习：2，3，4，5上作业本。

3，预习第四节：力学单位制