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牛顿第二定律教案【篇1】

牛顿第二定律是动力学的核心规律，是第四章牛顿运动定律的中心内容，更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律，它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率，即加速度和力、质量的关系。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。此定律是联系力与运动的桥梁，所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。

在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容，更应注重学生认识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。故重点是理解并运用牛顿第二定律；难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。

掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式；理解公式中各物理量的意义及相互因果关系；知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义；会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。

以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律；培养学生的概括能力和分析推理能力。

通过定律的探索过程，渗透物理学研究方法；体验物理方法的魅力；从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理学科的信心。

“教无成法，但教要得法”,高一学生创造力比较欠缺，对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱，在学习过程中对知识的把握还不是很准确，数学推理能力较弱，根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美，记住也不难，但要全面、深入理解该定律中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，尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学，因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法，并从学生的认识心理出发，采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习——加强应用的教学程序。让学生观察与提问相结合，自主探究与交流合作相结合，培养学生的阅读思维能力，并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析，对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。

（一）引入：首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料，然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定？进而让学生回顾上节实验的结论，共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系？（目的：通过实际生活现象分析，激发学生兴趣，培养学生发现问题的能力，通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入）

（二）新课进行：

先引导学生自主阅读教材回答下列问题：

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？

（要求学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识）过渡：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。

讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法对不对？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。

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，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。

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。

2、在牛顿第二定律公式F=kma中，有关比例常数k的说法正确的是：（ ）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教师总结：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。

牛顿第二定律教案【篇2】

力产生瞬时效果，一是形变，一是产生运动状态的改变，即产生加速度。必修本第一册第一章第三节已经定性地介绍了力的形变效果，并定量地给出了弹簧的弹力与形变的关系。本节“牛顿第二定律”则是定量地研究力和加速度的关系。由于高中力学部分是由牛顿定律为基础所构建的体系，在牛顿三定律中，牛顿第二定律为核心内容。教材第二节“物体运动状态的改变”起到了承上启下的作用，承上，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，启下，通过实例定性地了解了牛顿第二定律。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律，即先保持一个量不变去研究另两个物理量间的变化关系，然后再保持另外一个量不变，研究另两个量间的变化关系。然后把前面综合起来就可以得到三者之间的关系，这是一种非常重要的研究方法，在以后的知识如电容、电阻等内容都会用到此法。是培养学生能力的好材料。

教材在用实验研究a、F、m三者变化关系时，为简化研究，首先只研究受单个力作用的情况，然后运用了前面力的合成的知识来解决受多个力的情况，并把初中及高中前面所学的物体处于平衡状态归为牛顿第二定律的特殊情况，这样做让学生进一步加深对力的合成的等效性的理解，知识更加系统化，有利于学生系统地把握牛顿第二定律。

本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的重点内容，乃至整个高中物理的重点，它所解决问题方法及思路常用于热学、电学等的问题的研究中。

本节的重点是理解并运用牛顿第二定律，难点是定律的物理内涵。

应当指出的是，本节实验是小车放在光滑的水平面上做这个实验。大家知道光滑的水平面是不可能找到的，故在实际的实验中，需要采用倾斜平面以平衡小车所受木板的摩擦力或气垫导轨来做实验，这样的操作既增加了操作演示实验的难度，又增加了学生理解实验的难度。为了更好地解决好这个问题，在本课时中，可以采用计算机来模拟这个实验，如利用金科龙公司的《仿真物理实验室》软件制作小车受力的运动动画课件来模拟小车的运动来研究a、F、m三者间的关系。实践证明这样做的效果很好，有效地降低了本节的难度，待学生有了一定的基础后，然后再回过头来理解为什么此处第一次不用实物来做，用实物又该怎么来做，进一步巩固了对牛顿第二定律得出的科学思想和科学研究方法。

根据教学大纲的要求、教材的具体内容和高中一年级学生的认知特点，拟制定以下教学目标：

1、知识目标：能根据实验结果，推出a、F、m三者间关系，理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式，力的单位N的定义。

2、能力目标：能理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式，初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤，在具体运用中能注意牛顿第二定律的瞬时性、矢量性。

3、思维品质目标：使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系，以及通过等效观点来求解问题的方法。

三、教学方法：

1、实验引导探索式：物理考试大纲明确要求学生的五种能力：即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材，故采用实验引导探索式，在实验中，教师在关键步骤上作出恰当的引导，得出在m一定时，a与F成正比，F一定时，a与m成反比，进而引导学生得出牛顿第二定律，然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。

2、讲练结合式：在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时，让学生分析问题，教师注意随时发现学生中出现的问题，或有意给出错误答案，及时组织学生分析产生错误的原因，注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来，及时强化有关知识，提高掌握知识的准确性。

（1）回顾上节内容，上节定性得到a既与F有关，也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系？引导学生大胆猜测，提高学生的参与意识与学习兴趣。

（2）介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。

（3）研究方案：利用实验。（本处用计算机模拟实验来得到有关数据，并得出结论。

2、 m一定时，a与F的关系。

（3）、如何测定加速度？根据初速为0的物体运动规律，在t相同的情况下，a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一：小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力，小车2受0.2N的拉力，同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝F.

3、 F一定时，a与m的关系。

模拟实验二：两小车均受0.1N的拉力，小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝1/m.

综合上述两个实验结果，得出a、F、m三者间的关系，进而介绍牛顿第二定律。

（1）内容：A、文字表述： B、 数学公式 C、力的单位N的定义（2）理解：

本节在前一节定性研究a、F、m三者关系的基础之上，运用实验结果得出了三者的定量关系，即牛顿第二定律，在理解的基础之上进行了简单的运用，本节重点应放在对定律的理解上，而定律的运用则在以后的练习中逐步深化。

2、m一定时，a与F的关系。 a∝F.

3、 F一定时，a与m的关系。 a∝1/m.

（1）内容：A、 文字表述： B、 数学公式： a∝F/m. F=maC、 力的单位N的定义：1N=1kg.m/s2

牛顿第二定律是动力学的核心规律，是第四章牛顿运动定律的中心内容，更是本章的教学重点。本节在第二节实验探究结果的基础上分析得出牛顿第二定律，它具体的、定量的回答了运动物体速度的变化率，即加速度和力、质量的关系。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。此定律是联系力与运动的桥梁，所以本节课的教学在整个教材教学中处于相当重要的地位。

在确定本节的重点、难点时我认为不只是让学生停留在掌握牛顿第二定律的内容，更应注重学生认识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。故重点是理解并运用牛顿第二定律；难点是通过简单应用正确理解牛顿第二定律的内涵。

根据课程的要求和学生的实际需要，确定本节课的三维目标1、知识与技能

掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式；理解公式中各物理量的意义及相互因果关系；知道国际单位制中力的单位“牛顿”的定义；会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。

以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律；培养学生的概括能力和分析推理能力。

通过定律的探索过程，渗透物理学研究方法；体验物理方法的魅力；从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理学科的信心。

“教无成法，但教要得法”,高一学生创造力比较欠缺，对于利用已有的知识创造出新理论的能力很弱，在学习过程中对知识的把握还不是很准确，数学推理能力较弱，根据实验数据总结归纳规律能力不强。牛顿第二定律的数学表达式虽简单完美，记住也不难，但要全面、深入理解该定律中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，尤其对于我们偏远地区的城步苗乡学生来说是较为困难的。何况物理是一门以实验为基础与生活密切相连的科学，因此我认为在教学过程中应运用讲解、讨论、分析相结合的教学方法，并从学生的认识心理出发，采用设问引入——自主探究——分析讨论——交流合作——得出规律——巩固练习——加强应用的`教学程序。让学生观察与提问相结合，自主探究与交流合作相结合，培养学生的阅读思维能力，并根据学生的认知效果适当讲解、引导、纠错、分析，对牛顿第二定律的数学表达式的物理内涵加以深化。

（一）引入：首先利用多媒体观看火箭升天、运动员刘翔在110米栏比赛的起跑、奥运会上女子100米赛跑的起跑等录像资料，然后引导学生讨论他们的速度变化快慢即加速度由哪些因素决定？进而让学生回顾上节实验的结论，共同探讨物体的加速度与其所受的外力、质量存在怎样的关系？（目的：通过实际生活现象分析，激发学生兴趣，培养学生发现问题的能力，通过探讨加速度与物体所受外力、质量的关系来完成牛顿第二定律探究任务的引入）

（二）新课进行：

先引导学生自主阅读教材回答下列问题：

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？

（要求学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识）过渡：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。

讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法对不对？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。

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，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。

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。

2、在牛顿第二定律公式F=kma中，有关比例常数k的说法正确的是：（ ）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教师总结：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。

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）（三）课堂小结及作业布置：略

重点的突出、难点的突破方法：

我是通过定律的辨析和有针对性的练习进行的，当然另外还需在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解；使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，并着实应用到生活中去解决问题。避免学生将活的规律变成死的公式。

有待思考的教学问题：

高中物理新课程标准要求学生对牛顿第二定律有比较精确的理解和熟练的运用。但是对于我们地处偏僻的城步苗乡来说，无论是教学资源还是学生素质，我们要想在教学中充分地达到新课标的要求，面临着巨大的困难。

本节课是高中新课程实验教材《物理》（共同必修一）第四章第3节的内容，牛顿第二定律是动力学的核心规律，是学习其他动力学规律的基础，是本章的重点内容。本节通过实验定量分析，得出牛顿第二定律。教材中使用了三个变量，通过控制变量法，来研究物理规律这是一种非常重要的研究方法，在电容、电阻等内容都会用到此法。本节内容是本章的重点内容，也是整个力学部分的核心内容，乃至整个高中物理的重点。根据以上分析，我们知道本节课的教学目的不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容和意义，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中如何控制实验条件和物理变量，如何用数学公式表达物理规律。让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念，为提高全体学生的科学素养，按课程标准，以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法，情感态度与价值观三个方向培养学生，拟定三个教学目标：

知识与技能：

（1）能根据实验结果，推出三者间关系，

（2）理解并掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式，（3）力的单的定义

（4）理解在多个力作用下牛顿第二定律表达式，（5）初步掌握运用牛顿第二定律求解问题方法及步骤。

（6）使学生学会并掌握运用控制变量法研究多个物理量间关系。

过程与方法：

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。

情感态度价值观：

在实验和观察中能培养学生严谨求实的科学态度。通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围，增强师生感情，增强班级凝聚力，使学生对物理学科更加热爱。

学习本课不仅是让让学生正确理解牛顿第二定律，更重视如何通过实验控制变量，根据实验条件启发学生思考，把牛顿第二定律的得出，探索事物的规律，培养学生创造力，作为教学目的之一。这正是重视素质教育的体现。因此我把本课的重点难点做如下安排：

引导学生探究加速度与力和质量的关系的过程是本节课教学的重点，通过实验数据画出图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式是本节的难点。

学生已定性知道力是物体运动状态改变原因，但对力与加速度的定量关系无任何认知铺垫，很难认识到初中及高中前面所学的物体处于平衡状态实为牛顿第二定律的特殊情况，所以在讲课时要注意这一点。

本节课可以给学生提供以下4种机会：

（1）提供观察、思考的机会：用亲切的语言鼓励学生观察并用学生自己的语言进行归纳。

（2）提供操作、尝试、合作的机会：鼓励学生大胆操作实验，发现问题，记录问题，讨论问题，解决问题。

（3）提供表达、交流的机会：鼓励学生敢想敢说，设置难关“逼迫”学生要想要说。

（4）提供成功的机会：赞赏学生提出的各种问题，让学生在课堂中能感受如何发现问题，并更多地体验成功的乐趣。

1、实验引导探索式：物理考试大纲明确要求学生的五种能力：即理解、推理、综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及实践能力。而本节正好是培养这些能力的好教材，故采用实验引导探索式，在实验中，教师在关键步骤上作出恰当的引导，得出在m一定时，a与F成正比，F一定时，a与m成反比，进而引导学生得出牛顿第二定律，然后推广应用到多个力作用下a、F、m三者的关系和物体处于平衡状态的情况。

2、讲练结合式：在讨论应用牛顿第二定律求解问题应注意的几个问题时，让学生分析问题，教师注意随时发现学生中出现的问题，或有意给出错误答案，及时组织学生分析产生错误的原因，注意将学生的主体性与教师的主导性有机地结合起来，及时强化有关知识，提高掌握知识的准确性。

合理安排教学程序，则是教学成功的关键一环。以求达到事半功倍之效，使学生学有所获，我根据本课教材的特点以及我班学生的实际水平，将本课划分成四大部分：

（1）回顾上节内容，上节定性得到a既与F有关，也与m有关。进而提出三者间到底有什么定量关系？引导学生大胆猜测，提高学生的参与意识与学习兴趣。

（2）介绍研究三个变量问题的研究方法——控制变量法。

（3）研究方案：利用实验。（本处用计算机模拟实验来得到有关数据，并得出结论。后演示实验体会并引申）（二）积极主动，探究新知

1、 m一定时，a与F的关系。

（3）、如何测定加速度？根据初速为0的物体运动规律，在t相同的情况下，a∝s,通过测s来达到测a的要求。

模拟实验一：小车质量均为0.1kg,小车1受0.1N的拉力，小车2受0.2N的拉力，同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝F.（学生自主探究）2、 F一定时，a与m的关系。

模拟实验二：两小车均受0.1N的拉力，小车1质量为0.1kg,小车2质量为0.2kg,同时开始运动，观察任一段时间内的两小球的位移关系，并根据实验得出结论：a∝1/m.（学生自主探究）3、 牛顿第二定律

综合上述两个实验结果，得出a、F、m三者间的关系，进而介绍牛顿第二定律。

（1）、内容：

进行综合练习的目的是进一步培养学生运用新知识解决问题的能力。注意从不同角度来强化知识。最后的练习激发学生运用所学知识解决实际问题的兴趣，将课堂教学推向高潮。

板书，是文章结构的简缩。通过板书，能使学生直观地抓住线索，理清思路，体会中心，知道选材。因此，我的板书力求体现这些，以达到事半功倍的效果。

2、 m一定时，a与F的关系。 a∝F.

3、 F一定时，a与m的关系。 a∝1/m.

五、对本节教学设计、教学过程、教学效果、多媒体课件使用效果等的预评估。

说课比竞比不上公开课，在实际上课效果不能体现的情况下，说课者对说课内容应该有一个预评估，并将此作为说课的一项内容。

在本节课的设计过程中本人尝试建立新的课堂教学模式，打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授灌输为主线的教学套路，构建以学生主动参与，探究创新为主线的教学模式--姑且叫它“自主学习课堂教学模式”.就是在课堂教学中，以教师为指导，以学生为主体，改变教师在台上讲、学生在台下听的“灌输式教学”,灌输式教学往往是教师提出问题，教师给出结果，是教师在代替学生建立知识体系，而不是学生自己建立知识体系。这样培养的学生欠缺发现新问题、运用新方法，提出新见解的能力，更缺乏创造力和创新精神。 “学生自主学习教学”和“灌输式教学”截然不同，它要求充分发挥学生学习的自主性，引导学生利用多媒体课件、实验等主动发现问题，主动搜集、分析有关信息和资料，主动建构良好的认识结构。使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察能力和实验能力，学会自主学习，具有创新意识。并且本人能采用不同的教学方法和手段突破重点和难点，从而很好的实现了本节课的教学目标。

牛顿第二定律教案【篇3】

牛顿第二定律教案

本文由VCM仿真实验提供   牛顿第二定律   ㈠ 教学目的： 1.理解加速度与力的关系,知道这个关系建立的实验过程. 2.理解加速度与质量的关系, ,知道这个关系建立的实验过程. 3.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律的表达式的物理意义. 4.会用牛顿第二定律公式解决实际问题. 5.知道国际单位制中力的单位牛顿是如何定义的. ㈡ 重、难点点拨 1. 牛顿第二定律是动力学核心规律,是本章重点和中心内容,在力学中占有很重要的地位.牛顿第二定律是实验规律,实验采用控制变量法来研究：⑴保持物体的质量不变,改变物体所受的外力,测量物体在不同外力作用下的加速度,发现a＝F/m;⑵保持物体所受外力不变,改变物体的质量,测量相同外力作用下不同质量物体的加速度,发现a=F/m,在此基础上,若F、m都发生变化的情况下,则有a=F/m ,这就是牛顿第二定律.控制变量方法是一种常用科研方法.要在教学中着力介绍. 2. 实验中认为绳拉小车的力等于挂在绳上砝码的重力（包括砝码盘）.这是有条件的`,即小车的质量远大于砝码和砝码盘的质量.这是连接体问题,在此不进行讨论. 3. 该实验是探索规律的实验,为了使同学们初次体会怎样由实验总结规律,建议有条件的学校教师可以用《牛顿第二定律实验课件》演示,而学生进行分组实验.通过学生自己动手,自己观察,自己分析总结得出结论,效果会更理想. 4. 牛顿第二定律的理解应注意四点：⑴力是产生加速度的原因,两者间存在因果关系;⑵力的方向就是加速度的方向,两者间存在矢量对应关系;⑶若力是变化的,则产生的加速度也是变化的,两者间存在瞬时对应关系;⑷牛顿第二定律只适用于研究宏观物体、低速运动问题,同时所用参照系是惯性参照系,即只适用于对地面静止或作匀速直线运动的参照系,a是相对地面的加速度. 5. 1N的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2 的加速度所需要的力.即 1N＝1kg m/s2 .这样,牛顿第二定律就可表达打方程F=ma . ㈢教学器材 北京金洪恩课件《牛顿第二定律实验》、书本中演示《牛顿第二定律》器材增至学生分组实验数量. ㈣教学过程 【谈话引入】上节学习物体运动状态的改变.什么是物体运动状态的改变呢？物体运动状态的改变的难易程度与哪些因素有关？请同学们举例说明。 下面请同学阅读课本内容,怎样进行定量地研究加速度与力和质量的关系？ 【课件演示】演示前设问： 1.实验原理是什么？采用何种科研方法？ 2.实验中要观察什么现象？记录哪些数据？ 3.根据数据分析得出什么结论？ 演示过程：取两个质量相同的小车,放在光滑水平板上,绳的另一端跨过定滑轮,各挂一个盘,盘里分别放着数目不等的砝码,使两个小车在拉力作用下做加速运动.拉力大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重量.小车质量和力的大小,可以通过增、减砝码来改变,车的后端也分别系上绳,用一只夹子夹住两根细绳,用以同时控制两辆小车,使他们同时运动和停止. 实验分两步进行： ⑴研究质量一定（控制变量方法）,加速度和力的关系. 要求列表记录数据    m/g   F/N S/cm 小车甲  250   20     80 小车乙  250   10     40 分析总结：F1/F2=2/1 s1=a1t2/2 s2=a2t2/2 a1/a2 =s1/s2 =2/1 a1/a2 =F1/F2 ,即a=F/m ⑵研究力一定（控制变量方法）,加速度与质量的关系. 列表计录：     m/g   F/N  S/cm 小车甲    500   20     39 小车乙    250    20  80 分析总结：m1/m2=2/1  s1=a1t2/2  s2=a2t2/2 a1/a2=1/2 a1/a2=m2/m1 a=F/m. 由上总结：物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,这就是牛顿第二定律.它的数学表达式是：a=F/m 或F=ma, F=kma 如果都用国际单位制,k=1,则有F=ma（物体受几个力作用时,牛顿第二定律中的F表示合外力）. 牛顿第二定律：物体的加速度跟所受外力的合力成正比, ,跟物体的质量成反比加速度的方向与合力的方向相同,写成公式就是: F合=ma 详细可上VCM仿真实验咨询

牛顿第二定律教案【篇4】

高一物理第四章第三节

一、教学目标

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。

二、教学重点

1、知道决定物体加速度的因素、2、加速度与力和质量的关系的探究过程

三、教学难点

牛顿第二定律教案

1、理解牛顿第二定律各个物理量的意义和联系

2、牛顿第二定律的应用

四、教学方法

在探究过程中，渗透科学研究方法如：控制变量法、实验归纳法、图象法等

五、教学过程

1、知识回顾

物体的运动状态发生变化，即产生加速度。问学生：加速度的大小与那些因素有关呢？ 学生回答：力还有物体质量

思考：力是促使物体运动状态改变的原因，力似乎“促使”加速度的产生。质量是物体惯性的量度，而惯性是保持物体运动状态不变的性质，所以质量似乎是阻碍“加速度”的产生。猜想：加速度可能与力、质量有关系。结合实际：

小汽车：质量小，惯性小，启动时运动状态相对容易改变。火车：质量大，惯性大，动力大，启动时运动状态相对难改变。

2、回忆课本所研究的内容

（1）、质量m一定，加速度a和力F的关系。

处理数据：

得出结论：当m一定时，a和F成正比，即：aF a

F

（2）、力F一定时，加速度a和质量m的关系

a

1m a

得出结论：当力F一定，加速度a和质量m成反比，即：1m。

3、引出牛顿第二定律

通过大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论，由此可以得出一般性的规律：物体加速度的大小跟它所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，这就是牛顿第二定律。它的比例式就是

aF，m 它也可以写成F=kma，其中k是比例系数。由于k是个常数，如果取k=1，就有

F=ma 这就是今天所熟知的牛顿第二定律数学表达式。

4、力的单位 当物体的质量是m=1kg、在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时，F=ma=1kg1m/s2

=1kg·m/s2，这就是力的单位，为了纪念牛顿，把kg·m/s2称作牛顿，用符号N表示。

说明：（1）、因果关系，力是产生加速度的原因。（2）、同时性，力和加速度同时产生，同时消失。

（3）、失量性，加速度和合外力的方向一致。

5、注意

（1）、F合是物体(研究对象)所受的合外力,m是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。（2）从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。

6、练习

（1)、从牛顿第二定律知道,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物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么? 答:没有矛盾,由公式F=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。

(2)下面哪些说法不对?为什么? A.物体所受合外力越大,加速度越大。

B.物体所受合外力越大,速度越大。

C.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。

D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以,B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加。C说法错误。

加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。加速度大小不变,若方向发生变化时,合外力方向必然变化。D说法错。（3）课本75页例题1进行分析

7、课堂小结

（1）牛顿第二定律得表达和数学表达式（2）力的单位

8、课后作业 ：

课本77页说一说

（教案设计者：黄雨桐）

牛顿第二定律教案【篇5】

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

牛顿第二定律教案【篇6】

牛顿第二定律教案

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资料和数学公式;

(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;

(3)明白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，透过观察、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。

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，使学生明白结论是如何得出的;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。本节的重点资料是做好演示实验。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，才能到达掌握方法、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好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可透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

小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

四、主要教学过程

(一)引入新课

由牛顿第必须律可知，力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。

由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们透过实验来探求。

(二)教学过程设计

1。实验设计

(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变)，不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

用同样的力(使F不变)作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。

(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由

我们的实验就是由两个小车在相同时光内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系

(2)实验装置

实验采用必修本所述装置稍加改善。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

3。实验过程

(1)加速度跟力的关系

使用两个相同的小车，满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

表1

第一次 第二次

m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

小车1 0。2 0。2 0。32 0。3 0。31

小车2 0。2 0。1 0。15 0。1 0。10

比较可得，在误差允许的范围内，a∝F。

(2)加速度跟质量的关系

将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:(投影)

表2

第一次 第二次

F/N m/kg s/m m/kg s/m

小车1 0。1 0。4 0。15

小车2 0。1 0。2 0。31

4。定律导出

成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

(2)上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。

在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg?m/s2。

可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。

(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，但是这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:

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。

数学公式是:F合=ma。

5。定律的理解

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状况，以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:

(1)定律中各物理量的好处及关系

F合是物体(研究对象)所受的合外力，m是研究对象的质量，如果研究对象是几个物体，则m为几个物体的质量和。a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度;a与F合的方向一致。

(2)定律的物理好处

从定律可看到:一物体所受合外力恒定时，加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;合外力为零时，加速度也为零，物体就处于静止或匀速直线运动状态。

牛顿第二定律以简单的数学形式证明了运动和力的关系。

6。巩固练习

(1)从牛顿第二定律明白，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度。但是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾?为什么?

答:没有矛盾，由公式F=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。

(2)对一个静止的物体施加一个力，物体必须做加速运动，对吗?

答:略。理由同上。

(3)下方哪些说法不对?为什么?

A。物体所受合外力越大，加速度越大。

B。物体所受合外力越大，速度越大。

C。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。

D。物体的加速度大小不变必须受恒力作用。

答;B、C、D说法不对。根据牛顿第二定律，物体受的合外力决定了物体的加速度。而加速度大小和速度大小无关。所以，B说法错误。物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致。当合外力减小但方向不变时，加速度减小但方向也不变，所以物体仍然做加速运动，速度增加。C说法错误。

加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化。D说法错。

(三)课堂小结(可引导学生总结)

1。这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

2。定义力的单位“牛顿”使得k=1，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，但应明白它所对应的文字资料和好处。

3。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状况。因此，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。

五、说明

1。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

2。透过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要资料和任务。本节资料即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系，在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应明白定律是如何得出的。

3。牛顿第二定律透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、转文字的现象。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状况。否则就会将活的规律变为死的公式。

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