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1、第三节：牛顿第二定律 教学目标： 一、知识目标 1理解加速度与力和质量的关系； 2理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义； 3知道得到牛顿第二定律的实验过程。 二、能力目标 培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。 三、德育目标 使学生知道物理中的一种研究问题的方法控制变量法 教学重点 1牛顿第二定律的实验过程； 2牛顿第二定律。 教学难点 牛顿第二定律的意义。教学方法实验法、讲授法、归纳法 教学用具两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮）；砝码（一盒），细绳、夹子课时安排2课时 教学过程 一、导入新课 1提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？
2、2引入新课： 通过上节课的学习，我们已知道：物体运动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。 二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标： 1理解加速度与力的关系； 2理解加速度与质量的关系 3理解牛顿第二定律的内容。 （二）学习目标完成过程： 1、加速度和力的关系： （1）用投影片出示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀
3、加速运动。 （2）对本次实验中说明的两个问题 a：砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。 b：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。 （3）实验的做法： a：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。 b：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。 （4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。（实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大） （5）分析推理： a：由公式得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比； b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。 c：推理得到结论：对质量
4、相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即： （6）巩固练习： a据得到：要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须给物体提供 。 b竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到60m/s以上，他们为什么要装备功率很大的发动机？ 2：加速度和质量的关系： （1）实验装置同上； （2）说明与前次实验的不同。 前一次实验中，我们是保持小车质量不变，而改变小车所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。 本次实验是使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码的，以增大质量，研究加速度和质量之间关系的。 （3）实验现象： 在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。 （4）分析
5、推理，得到结论： 在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即a1/a2=m2/m1或a3：牛顿第二运动定律 （1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论： 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。（2）公式表示：a或者Fma即：F=kma a：如果每个物理量都采用国际单位，k1； b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。 （3）推广：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，上述关系可推广为： 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心
6、跟合力的方向相同。即F合ma。 （4）介绍F合和a的瞬时对应关系 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。 4：例题分析（课本例题） （1）学生阅读例题内容 （2）分析： 要求物体的加速度质量m已知必须先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。 （3）用投影片展示解题过程： 如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解F1的两个分力为：F2的两个分力为：F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同
7、，所以： 已知合力F合和质量m，据F合ma，即可求得： 三：小结 1：本节课的研究方法控制变量法 2：牛顿第二运动定律确定了a和F之间的大小关系，也确定的a和F的方向关系 3：求解合力时，可采用建立平面直角坐标系，将各个力沿x轴和y轴分解，最后求合力的方法。四、作业课本P53练习二五、板书设计： 相关练习：（一）1物体在力F作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，物体的加速度_，速度_；当F减小到0时，物体的加速度将_，速度将_.（填变大、变小、不变、最大、最小和零）等.2如图所示，物体A、B用弹簧相连，mB=2mA, A、B与地面间的动摩擦因数相同，均为，在力F作用下，物体系统做匀速运动，在力F
8、撤去的瞬间，A的加速度为_，B的加速度为_（以原来的方向为正方向）.3由牛顿第二定律的数学表达式可推出m=，则物体质量A在加速度一定时，与合外力成正比B在合外力一定时，与加速度成反比C在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值D与合外力及加速度无关4如图所示，在汽车中悬线上挂一个小球，当汽车做匀变速运动时，悬线将不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向的夹角为时，汽车的加速度是多少？试讨论汽车的可能运动情况.参考答案：1变小、增大、为零、不变 20；g 3.、4gtg；向右加速或向左减速；相关练习：（二）1.下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解,正确的是由可知,物体所受的合外力与
9、物体的质量成正比,与物体的加速度成反比由可知,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由可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比由可知,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k中,有关比例系数k的说法正确的是在任何情况下k都等于1因为k,所以k可有可无k的数值由质量、加速度和力的大小决定k的数值由质量、加速度和力的单位决定3.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物体立即获得速度物体立即获得加速度物体同时获得速度和加速度由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零4.甲、乙两物体的质量之比为,所
10、受外力大小之比为,则甲、乙两物体加速度大小之比为 . 5.质量为1 kg的物体受到两个大小分别为和的共点力作用,则物体的加速度大小可能是5 2 3 2 22 0.5 2图3366.质量为8103 kg的汽车,以1.5 m/s2的加速度沿水平路面加速,阻力为2.5103,那么汽车的牵引力为 .7.如图336所示,质量为10 kg的物体,在水平地面上向左运动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.与此同时,物体受到一个水平向右的推力F的作用,则物体的加速度为(g取10 m/s2)A.0 B.4 m/s2,水平向右C.2 m/s2,水平向右 D.2 m/s2,水平向左8.质量为的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为,若作用在物体上的水平拉力变为2 F,则物体产生的加速度小于 等于图337在和之间 大于9.质量为1.0 kg的物体,其速度图像如图337所示,4 s内物体所受合外力的最大值是 N；合外力方向与运动方向相反时,合外力大小为 .10.在质量为M的气球下面吊一质量为m的物体匀速上升.某时刻悬挂物体的绳子断了,若空气阻力不计,物体所受的浮力大小不计,求气球上升的加速度.参考答案：1.CD 2.D 3.B 4. 25 5.ABC6. 1.45104 7.B 8.D 9.4 2 10. 6用心 爱心 专心
