1、 人教版物理（必修一）4.3 牛顿第二定律【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式分成两节内容，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。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。如知道了物体的受力情况，物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。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。其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。教科书突出了力的单位1N的物理意义，它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论
2、。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路，它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。【教学目标】 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和相互关系。 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。 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，进而总结出牛顿第二定律。 2.认识由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。 三、情感态度与价值观 渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力。【教学重难点】 教学重点：牛顿第二定律的由来及应用。
3、教学难点：牛顿第二定律的理解。 【教学方法】 1.启发引导、合作交流。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。【课时安排】 2课时，本教案为第1课时。【教学过程】教学环节教学内容学生活动导入新课回忆上节课的内容：上节课我们通过实验已经得到了a与F，a与1/m的关系图像（展示图像）。实验结论：加速度与力成正比、与质量成反比新课教学新课教学一、牛顿第二定律通过对同学们上节课实验结论的分析总结，同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容？那我们都学习过，加速度是矢量，那么在牛顿第二定律里加速度方向如何？那么我们完整的牛顿第二定律定义：物体的加速度大小跟它受到的作用力成正比，跟它
4、的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。牛顿第二定律可以用比例式来表示则 或者 上式是一条比例式，如果写成等式又如何表达？表达式：F=kma式中K是比例系数，F指的是质点所受的合力。二、力的单位同学们在初中已知道力的单位是牛顿，但同学们知道一牛顿的力有多大吗？由F=kma 当k=1时，F=ma取m=1kg a=1m/s2则:F=ma=1kg1m/s2 =1kgm/s2kgm/s2就是力的单位。我们规定1kgm/s2为一个单位的力，为了纪念牛顿，我们就把一个单位力的称为1牛顿，所以1N=1kgm/s2，意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。所以当m,
5、a取国际单位时，k=1，牛顿第二定律就表述为： F=ma问：牛顿第二定律的数学表达式F=ma中，F和a具有什么样的特别关系么？三、对牛顿第二定律的理解（1）因果性：力是产生加速度的原因。（2）同体性：是指F、m、a 是对于同一个物体而言的。（3）瞬时性：是指F 和a 时刻对应：同时产生、同时变化、同时消失。（4）矢量性：是指加速度的方向取决于合外力的方向。（5）独立性：是指每个力各自独立地使物体产生一个加速度，合力的加速度即是这些加速度的矢量和。定义：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。加速度方向与物体所受作用力方向相同。因为在这三个因素中，质量是标量，力和加速度是矢量同
6、学回答：F=kma初中学过手托起两个鸡蛋所用的力是1N。让学生思考F和a的联系，给出公式的特性例题讲解例题讲解课堂练习例题1：某质量为1100kg的汽车在平直的公路面试车，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2000N，产生的加速度应为多大？假设试车过程中汽车受到的阻力不变。分析：第一阶段：第二阶段：解：在试车的第一阶段，加速度为汽车受到的阻力为负号表示阻力的方向与速度的方向相反。在重新起步并加速后，汽车除了受到上述阻力外，还受到牵引力F，汽车所受到的合力为F合=2000N437N=1563N由牛顿第二定律可得汽车的加速度a2加
7、速度的方向与速度的方向相同。根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤1确定研究对象。 2对研究对象进行受力分析图。 3求出合力。注意用国际单位制统一各个物理量的单位。 4根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。吊车开始起吊后，在2 s 内把质量为500 kg 的物体由静止吊起，匀加速到0.8 m/s，求钢丝绳对物体的拉力？根据学生的做题情况，引导学生正确解题。同学们分析两种情况下汽车分别受哪些力的作用？讨论：公式和都可以用来计算加速度，这两条式子哪一条是量度式？哪一条是决定式？力、加速度、速度和速度变化量之间有什么关系？总结：（1） 为定义式，可以通过计算速度的变化率
8、来计算加速度。（2）为决定式，揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。可以用产生加速度的力跟质量的比值来计算。 学生做题。【课堂小结】 1.牛顿第二定律F合ma2.牛顿第二定律的理解3.应用牛顿第二定律的解题步骤方法【课外作业】教材78页第2、3、5题。【板书设计】 4.3牛顿第二定律一、 牛顿第二定律1.内容：物体的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： 则 或者 即 F=kma二、力的单位1.1N的定义 2.k的含义3.牛顿第二定律表达式数学表达式：F=ma 三、对牛顿第二定律的理解 （1）因果性 （2）同体性 （3）瞬时性 （4）矢量性 （5）独立性 四、应用牛顿第二定律的解题步骤方法 （1）确定研究对象 （2）对研究对象进行受力分析 （3）求出合力 （4）根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解