第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案

第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案（共9篇）

1.第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案 篇一

牛顿第二定律（说课）

一、教材分析

牛顿第二定律是动力学的核心规律，动力学又是经典力学的基础，也是进一步学习热学、电学等其它部分知识所必须掌握的内容。所以，牛顿第二定律是本章的中心内容，更是本章的教学重点。为了使学生对牛顿第二定律的认识自然、和谐，本节之前的“运动状态的改变”就是起到了承上启下的作用。承上，使学生对第一定律的认识得到强化；启下，即是通过实例的分析使学生定性地了解了牛顿第二定律的内容。本节教材是在前一节的基础上借助电脑通过实验分析，再进行归纳后总结出定量描述加速度、力和质量三者关系的牛顿第二定律。由实验归纳总结出物理规律是我们认识客观规律的重要方法。由于本实验涉及到三个变量：a、m、F，因此我们用控制变量的方法来进行研究：先确定物体的质量，研究加速度与力的关系；再确定力，研究加速度和质量的关系。在以后学习气体的状态变化规律，平行板电容器的电容，金属导体的电阻等内容中都用到了这一方法。控制变量法也是我们研究自然、社会问题的常用方法。通过教学，使学生学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法一列表法和图象法，了解图象法处理数据的优点：直观、减小误差（取平均值的概念），及图象的变换，从a-m图（曲线）变到a-1／m图（直线），在验证玻-马定律中也用了这种方法。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。

通过本节课的学习，要让学生记住牛顿第二定律的表达式；理解各物理量及公式的物理意义；了解以实验为基础，经过测量、论证、归纳总结出结论并用数学公式来表达物理规律的研究方法，使学生体会到物理规律的简单美。

本节课的重点是成功地进行了演示实验和用电脑对数据进行分析。这是本节课的核心，是本节课成败的关键。

二、教法和学法

本节课采用以电脑辅助演示实验为主的，知识教学与科学方法教育相结合的“同步调控”模式。

用心

爱心

专心 1

按系统论的整体性功能原理，整体功能要大于各要素功能之和。物理的知识、方法、能力、科学态度等都是教学的要素，如果把这些要素有机地联系起来，达到共同促进的作用，则物理教学的效果会更好，更有利于提高学生的素质。“同步调控”模式中，没有单纯地就方法讲方法，而是将知识的学习，方法的掌握，能力的培养，实事求是的科学态度的养成有机地结合起来，就是基于系统的整体性功能原理考虑的。

再则，按教学论中教为主导，学为主体的原则，教师的任务是制订目标，组织教学活动，控制教学活动的进程，并随机应变，排除障碍，并承认和尊重学生的主体地位。“同步调控”的模式既注意了教的作用，将教师置于“调控”地位。同时，更注意了学生的主体作用，有意识地设置教学活动的环境，让学生参与实验的设计，边演示、边提问，让学生边观察、边思考，再从实验数据总结出结论，最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，如从a-m图象，猜想a与m成反比，然后画出a-1／m图，得出正确的结论。让学生在教学活动中学习知识，掌握科学方法，培养探索精神和创造力及实事求是的科学态度，以达到规定的教学目标和最佳效果。

三、教学程序 1．问题引入新课

光滑水平面上的物体受水平拉力作用而做加速运动，引导学生分析物体的质量，加速度，拉力三者之间的定性关系，鼓励学生进行猜测，它们成正比、成反比、不成比例等。然后指明本节课我们大家一起来探索得出三者之间的定量关系，从而导出课题——牛顿第二定律。这样导入的用意是提高学生学习的兴趣和参于探索的积极性。

2．设计实验方案

在引入课题后，启发学生思考：我们如何来研究F、m、a三者之间的关系？引导学生得出用实验法先确定m，研究a与F的关系；再确定F，研究a与m的关系，最后得出三者的定量关系。由于教材（必修第一册，人教版）中牛顿第二定律实验不足（夹子很难同时夹住两细线；由于线的弹力，小车要反冲后才能停下，实验误差大），我设计了用电脑辅助来探索a与F、m关系的实验，如附图。遮光片宽度L，通过光电门时间分别t1和t2，两只光电门间距为s。当滑块通过光电门时，光电门产生一个

用心

爱心

专心 2

脉冲，通过计时器中的三极管放大后，从计算机LPT口输入，调用计算机定时中断来计算时间，然后利用公式

计算出加速度的值，结果显示在表格中，同时在坐标图上标上点，实验结束后，程序提供一个画直线模块，可用光标来控制直线的斜率。

3．进行实验探索

请两位同学上台操作，其他同学边观察、边思考，教师控制电脑。先保持物体质量为200g不变，测出拉力分别为0.05N、0.10N0.15N和0.20N时的加速度，填入表中和a-F图上，显示投影在大屏幕上，引导学生得出a∝F的结论。然后再保持拉力为0.10N不变，测出物体的质量分别为200g、282g、332g和382g时的加速度，填入表中和a-m图上。在a-m图上可看到随m的增大a逐渐减小，但它们的关系不明确。引导学生大胆猜测a与m成反比，再画出 a-1／m图，得到结论a∝1／m。

4．分析归纳结论

引导学生分析实验结果，得出F＝kma，在国际单位制中，定义1N=1kg·m/s2就可以得出牛顿第二定律F＝ma。然于进行合理的外推，当物体受几个力作用而做加速运动时，F应为合力。由于力和加速度都是矢量，引导学生通过实例得到加速度的方向与合外力的方向一致。

5．应用巩固练习

通过三道典型的问答和计算题，巩固学生对牛顿第二定律中各物理量的意义和加速度方向与合外力方向一致的理解，为进一步用牛顿第二定律解决实际问题打下基础。

6．总结

告诉学生我们本节课学的牛顿第二定律是把力和运动联系起来的桥梁，是我们解决许多力学乃至整个物理问题的一个重要武器，是我们学习物理的一个重点，用心

爱心

专心 3

要求大家很好地理解、掌握、应用它。而这节课所用的电脑辅助的实验归纳法是人们研究自然、社会的一种常用方法，列表法和图象法是处理实验数据的常用方法，我们还学了用数学公式来表达物理规律的方法，希望大家熟悉并能运用这些方法。

用心

爱心 专心 4

2.必修1—6.2牛顿第二定律 篇二

福州格致中学颜有虹教案

CHⅥ 力与运动

2、牛顿第二定律（三课时）

教学目标：

1、知识与技能目标：

（1）掌握力加速度和质量之间的关系，即掌握牛顿第二定律的内容。（2）知道牛顿这个单位的得出，知道国际标准单位制

（3）能初步运用牛顿第二定律结合运动学公式解决知力求运动和知运动求力的问题。

2、过程与方法目标：经历探究加速度与力和质量关系的过程。感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用。

3、情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，培养观察能力、质疑能力以及交流合作的能力。

教学重难点：牛顿第二运动定律的探究与运用

教学方法：实验探究法、图像法、控制变量法

媒体应用： 1——演示实验：两辆小车、带滑轮的长木板、细线、铁夹、砝码

2——学生分组实验：小车、带滑轮的长木板、细线、打点计时器、砝码、天平

教学过程：

考虑到实验室安排不过来，将这部分内容分成几个课时，第一课时用演示实验（或视频）先得出规律，解决单位制问题；第二课时再引导学生设计分组实验方案，进行分组实验；第三课时解决牛顿第二定律的应用问题。

第一课时——探究牛顿第二定律、力学单位制

一、导入新课：

我们前一节课知道力是改变物体物体运动状态的，运动状态变化的快慢既与外力有关，也与惯性有关。外力大，物体就比较快发生运动状态的改变，惯性大——也就是质量大，物体运动状态的改变就比较慢。

运动学中我们学到什么物理量可以描述运动状态改变的快慢程度呢？——这就是加速度。

所以我们可以发现，在加速度、质量和力之间存在有一定的关系。力越大，加速度就越大；质量越大，也就是惯性越大，加速度则越小。那么能不能找到一个函数表示式来表述这三个量的关系呢？

大家可以先猜想一下，它们大概是什么函数关系。——通常学生可能说加速度与质量成反比，与力成正比。这时要强调要证明这些关系，需要定量测量。

二、新课教学

1、实验方案设计：

（1）在该实验中，有两个量同时影响加速度，所以要比较出它们之间的关系，我们必须要——控制变量（这个方法学生基本都能答出，但要学生讨论如何控制）（2）本实验中要测三个物理量，都可以用什么来测量？

学生一般会答：力用弹簧秤来测量，质量用天平来测量，加速度可以用闪光照片或打点计时器测出位移随时间的变化来间接测量。

教师在肯定学生回答的基础上请学生画出设计的装置图。——基本上是用弹簧秤拉着小车在水平桌面上加速运动，车后夹纸带，纸带通过打点计时器。

让学生讨论该实验存在的问题。引导学生思考一方面小车受到的拉力不是小车受的合力，车还受摩擦，也会改变车的运动状态，最终加速度应该由合力来决定。可是摩擦力还未知。另一方面用弹簧秤拉着车做加速运动很难控制是匀加速的。运动中的弹簧秤也不好读数。

思考解决方案。

对前一个问题：一种思路是测出滑动摩擦力——（把小车用弹簧秤系在固定物上，抽出小车下的木板，此时弹簧秤拉力与木板对车的动摩擦平衡），利用滑动摩擦力大小只与压力和动摩擦因数有关，改变水平拉力时不改变摩擦力，所以合力还是可以测出来的。

另一种思路是先利用斜面平衡掉摩擦力，（调整斜面的倾角，使车能在斜面上匀速下滑）

对后一个问题：可以用细线跨过定滑轮，在细线另一端挂上小钩码，利用小钩码的重力来拉动小普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

福州格致中学颜有虹教案

车。

综合以上方案提出分组实验的设计。布置分组实验的预习报告。

2、演示实验：分组实验需要大量的时间处理实验数据。所以我们今天先通过简单的演示实验寻找规律。装置基本同前，在不要求太准确实验的前提下，我们可以忽略摩擦力，并且用简单粗略的方法比较加速度。

我们先用两辆质量相同的小车，都用细线牵引，细线跨过定滑轮，下挂不一样质量的钩码，钩码质量比为1：2；用铁夹控制小车的启动和停止，发现相同时间内钩码质量大的小车运动距离是另一车的两倍。车的运动遵循运动学公式s12at，因此说明了车的加速度之比为1：2；可见车的加速度与外力成正比； 2 我们再用两辆质量比为1：2的小车，另一端挂一样质量的钩码，发现车的位移比为2：1，说明加速度比为2：1，即加速度与质量成反比。

3、牛顿第二定律

综合上面的研究，我们对力、质量、加速度的关系得到了这样的结论：物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比。这就是牛顿第二定律。用数学公式表示为aF，或者Fkma，其中K为比例系数。m如果公式中的单位取的合适，就可以使K=1,使公式简化。

我们知道，在国际单位制种，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就在根据牛顿第二定律来的，使质量为221Kg的物体产生1m/s的加速度，用的力是1N。所以1牛顿=1千克米/秒.所以我们选力的单位为牛顿，质量单位为千克，加速度单位为米每二次方秒，牛顿第二定律的公式就是Fma。非常的简洁漂亮。

掌握牛顿第二定律，还要注意以下几点：

1是可能同时又多个力作用在物体上，每个力都会迫使物体改变运动状态，但最终物体的运动状态改不改变，改变的快慢取决于所有力的合力，所以大家记公式时要记F合ma。以免漏力。

2是力和加速度都是矢量，都有方向。牛顿第二定律不仅确定了加速度和力的大小之间的关系。而且确定了它们之间的方向关系。力的方向就是加速度的方向，也就是速度变化的方向，注意不是速度的方向。

3是这个公式是瞬时性的，也就是说一旦作用在物体上的力发生改变，加速度立刻就随着发生变化了，当然，由于惯性，速度并不会瞬间突变。所以我们分析物体的运动时，一定要看物体的受力情况，物体的受力变了，就开始另一个阶段的运动。

巩固练习：质量为10Kg的铁块，放在光滑的水平面上，在大小为30N的水平推力作用下，它产生多大的加速度？如果水平面不光滑，与铁块间的动摩擦因数为0.2，那铁块又产生多大的加速度？推动后撤掉推力，铁块减速时的加速度是多少？方向向？

24、力学单位制：如果我们把力用牛顿做单位，质量用克做单位，而加速度用厘米/秒做单位，那么牛顿第二定律的式子就不是Fma了，而要有一个系数。

同一个物理量在世界各地有着各种各样不同的单位。比较长度单位，有米、厘米、市尺、英里、海里等各种形式。一个物理公式确定的关系，包括物理量的数量和单位之间的关系。所以我们必须了解单位之间的关联。

单位制把所有的物理量单位之间的关系规范化了。其中国际单位制是比较科学完善的，我们高中物理所学的所有公式都采用国际标准单位制——SI制。

在国际标准单位制中，先确定了七个基本物理量（长度、时间、质量、电流强度、物质的量、热力学温度和光强）和它们的基本单位：（米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文和坎德拉）

在力学中，只要抓住了质量时间和长度，就能描述力、功、压强、功率等等各种力学量。所以其他物理量称为导出物理量，导出物理量的单位称为导出单位。比如：功的单位焦耳是由WFs确定的，因此

221焦耳就是1牛顿米。也就是1千克米/秒。

22请同学们再练习几个物理量的导出单位。如压强单位：1帕斯卡=1牛顿/米=1千克/米秒 而厘米和克则属于另一套单位制。布置作业： 普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

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1、写预习报告；

2、顶尖P103~104/1~6；

8、9

第二课时——分组实验

1、回顾实验装置的设计过程（可通过实验视频熟悉操作步骤）

2、数据处理方法：

——本实验要证明加速度与合力成正比，与质量成反比。可以通过数据表格，也可以通过图像，图像法比较直观。所以本实验选择图像法。证明加速度与合力成正比，只要在车的质量不变的前提下，改变细线一端的钩码质量来改变拉力，测量不同拉力情况下的加速度，用加速度和拉力的数据描点，证明点基本在一条过原点的直线上即可。

——证明加速度与质量成反比，反比例图像是双曲线，不容易看出来，所以我们要“化曲为直”证明加速度与质量的倒数成正比。

3、实验注意事项：

——本实验中是用重力的下滑分量来平衡摩擦力的。所以在加上细线拉力时，不能改变重力的下滑分量与摩擦力的平衡关系，也就是斜面倾角不能再发生改变，细线必须沿斜面拉动。否则支持力改变，摩擦力就变了，平衡就被破坏了，这样拉力就不会是合力了。

——那么在改变车质量的时候，车重变化，要不要重新平衡摩擦力呢？学生讨论

——我们是把钩码的重力当做细线的拉力大小。但是事实上由于绳长不变，车在加速下滑时，钩码是不可能静止也不能匀速的，钩码的重力一定也比细线的拉力大。但是如果钩码的质量很小，那它的重力与拉力间的差异就很小，可以忽略不计。所以这个实验要在钩码质量远小于车的质量的条件下作。小车质量已经测量过了，是250g；一个钩码质量为50g；所以数据取：

控制车质量为250g+7*50g(加7个钩码在车上)，改变细线一端的钩码分别为1个、2个和3个，测三组加速度；

控制细线一端的钩码为1个，控制车的质量为500g、550g和600g。再测三组加速度。

4、分组实验、数据处理——教师巡视，解决问题。

5、作业——完成实验报告。

第三课时——牛顿第二定律的运用

导入：

1.这是一堂习题课，希望同学们着眼于分析问题、解决问题的方法，掌握好牛顿第二定律的应用。应用牛顿第二定律解决问题，可以分为两大类。

第一类，是知道物体受到的作用力，应用牛顿第二定律求解出加速度，再应用运动学公式，求出物体的运动情况——某时刻的速度或某阶段的位移。我们简称为“知力求运动”。

第二类，是知道物体的运动情况，求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，求出物体的受力情况。这一类简称为“知运动求力”。

这是因为力是物体运动状态变化的原因，反过来物体运动状态的改变反映出物体的受力情况。这两类问题，各举一例。

2.例题

例1：书本P111/例题——分析中强调解题步骤和规范： 首先要画受力分析图；

第二要设定正方向，合力等于正方向的力减负方向的力。这样得到的合力已经包含正负号。一般取速度方向为正方向。如果合力是负的，加速度就是负的，与速度反向，说明物体减速；如果合力是正的，与速度同向，说明物体加速。

然后选择合适的运动学公式求解。普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

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指出如果公式中的物理量全都转换为国际标准单位制，那么求出的物理量肯定也是国际标准单位制中的单位。

例2：书P113/例题：

巩固前面的解题步骤和规范，结合正交分解的分析方法。

3.课堂练习：

（1）如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20 Ｎ,与水平方向成３０°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(ｇ取10 m/s)

解析:以物体为研究对象,其受力情况如图所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为

2FxFcosFFyFNFsinG,向上的加速度ａｘ 物体沿水平方向加速运动,设加速度为ａ,则ｘ轴方＝ａ,ｙ轴方向上物体没有运动,故ａy＝０,由牛顿第二定律得Fxmaxma,Fymay0

所以FcosFma,FNFsinG0 以上三式代入数据可解得 用正交分解法来解.

又有滑动摩擦力FFN

2.物体的加速度a=0.58 m/s

小结:当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系,利（2）一斜面AB长为10 ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10 m/s)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少? 解析:(1)以小物体为研究对象,其受力情况如图3—6—5所示,建立直角坐标系,把重力Ｇ沿ｘ轴和ｙ轴方向分解:G1mgcos,G2mgsin小物体沿斜面即ｘ轴方向加速运动,设加速度为ａ,则ａｘ＝ａ,物体在ｙ轴方向没有发生位移,没有加速度则ａｙ＝０,由牛顿第二定律得, 所以

2FxG2FmaxFyFNG1may

mgsinFmaFNmgcos

又FFN

mgsinmgcosg(sincos)所以 m10(sin300.5cos30)m/s20.67m/s2a设小物体下滑到斜面底端时的速度为ｖ,所用时间为ｔ,小物体由静止开始匀加速下滑, 由vtv02as得v222as20.6710m/s3.7m/s 普通高中课程标准实验教科书物理必修1（鲁科版）

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由vtv0at得t v3.7s5.5s a0.67FxG2Fmax0FyFNG1may0(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度ａ＝０,则在图3—6—５的直角坐标中ax0,ay0,由牛顿第二定律,得

FmgsinFNmgcos又FFN

所以,小物体与斜面间的动摩擦因数FFNtantan300.58

小结:若给物体一定的初速度,当μ＝tgθ时,物体沿斜面匀速下滑；当μ＞tgθ（μmgcosθ＞mgsinθ）时,物体沿斜面减速下滑；当μ＜tgθ（μmgcosθ＜mgsinθ）时,物体沿斜面加速下滑.（3）静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.解析:物体的整个运动过程分为两段,前4 s物体做匀加速运动,后6 s物体做匀减速运动.前4 s内物体的加速度为a1v04m/s21m/s2 ① t14设摩擦力为Fμ,由牛顿第二定律得FFma1 ② 后6 s内物体的加速度为a20v42m/s2m/s2 ③ t263物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得Fma2 ④ 由②④可求得水平恒力F的大小为Fm(a1a2)2(12)N3.3N 3小结:解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问题,更应注意对运动过程的分析.

在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.4、小结：处理动力学问题的一般思路和步骤是：①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情况和运动情况；④正确建立坐标系；⑤运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。

5、布置作业：书114/3~6；P122/

3.第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案 篇三

一、教学目标

1．在学生实验的基础上得出牛顿第二定律，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。

2．通过学生分组实验，锻炼学生的动手实验能力。3．渗透科学的发现、分析、研究等方法。

二、重点、难点分析

1．牛顿第二定律本身是力学的重点内容，所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。

2．由于采用新的教学方法，在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度，成为教学过程中的一个难点。

三、教具

1．学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。

2．计算机及自编软件，电视机(作显示)。3．投影仪，投影片。

四、教学过程(一)引入新课

1．复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关？关系是什么？(学生回答：物体运动状态改变快慢用加速度来描述；加速度与物体质量及物体受力有关，关系是：物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越大，物体加速度越小。)2．引课提问：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系？如果存在，其关系是什么？请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比，与物体的质量成反比时，教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。

(二)教学过程 1．实验介绍 投影：实验装置图

讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。

下面我们先保持小车质量不变，拉力F取几次不同的数值，测出每一次小车的加速度a，从而研究a与F的关系。

提问：如何测出小车的加速度？(学生回答：可用打点计时器。)再追问：测加速度的公式是什么？(学生回答公式，若学生回答不清时，可帮助其答出。)

讲解：怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢？我们可以借助图象：用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一个点，根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出是否成正比的判断。

板图：

讲解：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢？我们可以把木板的一端垫高，使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动，就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡，这时再加拉力，小车的加速度就只由拉力而产生了。

由于一节课时间有限，所以我们共同完成这个实验：每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况，但不同的组取的拉力值不同，如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的，这样我们把大家的数据综合起来，就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。

另外为了节约时间，我们采用计算机处理数据。

开机并讲解：这个数据处理软件功能是这样的：我们只要把s1、s2、s3、s4、s5、s6及记数点的时间间隔T输入，计算机就会自动算出小车的加速度a，并且根据输入的对应拉力F的数值，作出a随F变化的图线。

2．学生实验

实验：(约8至10分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与所受拉力成正比。板书：a∝F 3．实验介绍

讲解：下面再保持拉力不变，研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系，怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢？我们可以以1/M为横轴，以a为纵轴，若所得图线为过原点的直线，则表明a与1/M成正比，也就是a与1/M成反比。

下面我们仍然分组来进行实验，我们都选拉力为0.1N，通过在小车上增加砝码来改变小车质量，第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似，只是此时不再输入拉力，而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M，并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。4．学生实验

实验：(约7到8分钟)教师巡视； 提问：学生实验数据报出并输入计算机； 操作：由数据得出图线；

讲解：由实验可知，物体的加速度与物体质量成反比。板书：a∝1/M 5．结论分析

根据实验我们证实了我们的猜想：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。

板书：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式，应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿，这时等式左侧为1，等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1，此时牛顿第二定律的表达式为

板书：F=Ma 讲解：下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论：首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。

板书：(1)F为合外力

其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性。

板书：(2)a的方向与 F一致

另外，物体某一时刻的加速度，只由它此刻的受力决定，而与其他时刻的受力无关，这就是牛顿第二定律的即时性。

板书：(3)即时性(三)课堂小结：这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律，并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律，今后我们还要进一步学习和讨论。

五、说明

1．设计思路：本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与，使其动手动脑，以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理，提高了课堂密度，有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法，电脑辅助实验数据处理，烘托了科学研究气氛。2．本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材，电脑软件系自制软件：包括表格(输入s1至s6及T即可算出a，根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象，也可以用一些现成的软件如Excel等。

4.第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案 篇四

班级________姓名________学号_____

学习目标:

1.了解有关运动和力的关系的历史发展，知道理想实验是科学研究的重要方法。2.理解并掌握牛顿第一定律的内容和意义。3.知道什么是惯性，会正确解释有关惯性的现象。知道质量是物体惯性大小的量度。

4.知道运动状态和运动状态改变的意义。

5.理解运动状态改变与物体受力的关系。理解力是使物体产生加速度的原因。6.知道影响加速度大小的因素除了外力以外，还有质量。

学习重点: 1.牛顿第一定律。

2.力是物体运动状态改变的原因，是物体产生加速度的原因。

学习难点: 力是物体产生加速度的原因。主要内容:

一、人类对运动和力的关系的探索历程

研究运动和力的关系，是动力学的基本问题。人类正确认识这个问题，经历了漫长的过程。

1.十七世纪前对运动和力的关系的认识(亚里士多德的错误观点)：力是维持问题运动的原因。①时间：公元前。

②基本观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要

静止下来。

③根据：经验事实一用力推车，车子才前进；停止用力，车子就要停下来。④所用方法：观察+直觉(由生活经验得出直觉印象)。⑤错误原因剖析：没有对所观察的物理现象进行深入地分析。只看到对车子施加的推力，而未考虑车子还受到摩擦阻力作用。停止用力(即去掉了车子前进的动力)，车子并没有立即停下来，还要向前发生一段位移；只是由于摩擦阻力的作用，才最后停了下来。路面越光滑，阻力就越小，车子向前发生的位移就越大，假若没有摩擦阻力，车子将一直运动下去，这说明车子的运动并不需要力来维持，而恰恰是(阻)力的作用，才使车子由运动到静止，运动状态发生了改变。

⑥危害：在亚里士多德以后的两千年内，动力学一直没有多大进展，直到十七世纪才受到伽利略的质疑。这是为什么?原来亚里士多德的观点与日常体验有相同之处，易于被人们接受，直接的生活经验使人们总是把力和物体运动的速度联系在一起，这种认识从孩提时代就开始了，如当拉着玩具小车前进的时候，给人的直接体验是：只有用力拉小车，小车才会前进；停止用力了，小车就会停下来；用力大的时候，小车就运动得快些；用力小的时候，小车就运动得慢些；往哪个方向用力，玩具小车就向那个方向运动等等，好像没有力的作用，物体运动不可能维持，力决定着物体运动的快慢，还决定物体运动的方向。人们的直观感觉虽然是外界事物的真实反映，但它具有片面性和表面性，根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为它们有

时会引到错误的线索上去，然而人们不能毁灭了直觉的观点还是凭直觉来看问题，错误直觉印象在人脑中有很深的潜意识，形成思维定势．因此亚里士多德的观点统治了人们的思维两千多年。2.伽利略的理想实验及其推论（正确认识）：力是改变物体运动状态的原因，运动并不需要力来维持。

①时间：十七世纪。

②基本观点：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。

③根据：理想实验。

④方法：实验+科学推理(把可靠事实和理论思维结合起来)。⑤理想斜面实验

将两个对称的斜面末端平滑地对接在一起，让小球沿一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。伽利略认真观察注意到，球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上开始滚下时的高度几乎相等。他断定高度上的这一微小差别是由于摩擦产生的，如能将摩擦完全消除的话，则高度将恰好相等。于是他推论说在完全没有摩擦的情况下。若使第二个斜面的倾角越来越小，则不管第二个斜面倾角多么小，球在第二个斜面上总要达到相同的高度，只是小球要通过更长的路径。最后，如果第二个斜面的倾斜度完全消除了(成为水平面)，那么球从第一个斜面上滚下来之后，为达到原有高度将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去。这就是有名的伽利略理想斜面实验。

这个实验是无法实现的，因为永远也无法将摩擦完全消除掉，所以叫理想实验。又叫假想实验，思想上的实验；是每抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。伽利略从可靠的实验出发，设想出这个实际上不可能进行的但又符合严格科学推理的理想化的实验，论证了物体在不受外力(理想实验中小球水平方向不受外力作用)作用时将永远运动下去的推测是正确的，说明维持物体的运动不需要外力的作用。

伽利略的理想实验是在可靠事实的基础上进行抽象思维的一种科学推理，科学研究中的一种重要方法，在自然科学的研究中有着重要的作用，它可以深刻揭示自然规律，被爱因斯坦誉为“是人类思想史上最伟大的成就之一”，伽利略也之无愧地成为动力学的创始人，实验科学的奠基人。3.笛卡尔对伽利略看法的补充和完善：

二、牛顿第一定律 1.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2.理解：

①物体不受力时将处于______________状态或_________状态。即物体的运动状

态不改变。力不是维持物体速度的原因，物体的运动不需要力来维持。②外力的作用是迫使物体改变运动状态，即外力是改变______________的原因，力还

是产生加速度的原因，而不是维持__________的原因。

③一切物体都有保持______________________的性质，这种性质叫___________。因此，牛顿第一定律也叫惯性定律。这种性质是物体的固有属性。不论物体处于

何种状态，即与物体运动情况和受力情况无关，任何物体在任何状态下均有惯性。质量是惯性大小的唯一量度。

④牛顿第一定律是物体不受外力作用时的运动定律，所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态，因为不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一定律不能用实验验证，其正确性可通过由它推导出的结论与实验事实完全一致而得到证明。定律的实际应用场合是物体所受合外力为零，物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时，该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的。

三、惯性：物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。①惯性是物体的固有属性，惯性不是一种力。

②任何物体在任何情况下（不管是否受力不管是否运动和怎样运动）都具有惯性，切莫将惯性误解为“物体只有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态时”才有惯性，在受力作用时，惯性依然存在，体现在运动状态改变的难易程度上。③惯性的大小只由物体本身的特征决定，与外界因素无关，切莫认为物体的速度越大，惯性越大。

④惯性是不能被克服的，但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。⑤不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性，惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律，当有力作用时，物体运动状态必定改变。

【例一】火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起，发

现仍落回到车上原处，这是因为()A.人跳起后，车厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。

C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必是偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。

D.人跳起后直到落地，在水平方向上人和车始终有相同的速度。

【例二】有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗?

四、物体运动状态的改变

1．运动状态指的是物体的速度

速度是是矢量，速度不变则运动状态不变，速度改变(大小改变、方向改变或大

小方向同时改变)运动状态也就改变了，所以运动状态不断改变的物体总有加速度。

2．力是使物体产生加速度的原因 3．质量是物体惯性大小的量度

质量越大的物体_________越大，运动状态改变就越______________。

【例三】月球表面上的重力加速度地球表面上的1／6，同一个飞行器在月球表面上

时与在地球表面上时相比较()A.惯性减小为1／6，重力不变。B.惯性和重力都减小为1／6。C.惯性不变，重力减小为l／6。D.惯性和重力都不变。

【例四】在车箱的顶板上用细线挂着一个小球，在下列情况下可对车厢的运动情况得

出怎样的判断：

(1)细线竖直悬挂:____________________。(2)细线向图中左方偏斜:_______________。(3)细线向图中右方偏斜:________________。

课堂训练: 1.以下各说法中正确的是()A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时物体的运动规律。B.不受外力作用时，物体运动状态保持不变是由于物体具有惯性。

C.在水平地面上滑动的木块最终停下来是由于没有外力维持木块运动的结果。D.物体运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用。2.下列说法正确的是：()A.力是使物体惯性改变的原因。

B.静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大。C.乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小。D.为了防止机器运转时振动，采用地脚螺钉固定在地球上，是为了增大机器的惯性。

3.某人推小车前进，不用力，小车就停下来，说明：()A.力是维持小车运动的原因。

B.小车停下来是因为受力的作用的结果。C.小车前进时共受四个力。

D.不用力时，小车受到的合外力方向与小车的运动方向相反。

4．物体的运动状态与受力情况的关系是()A.物体受力不变时，运动状态也不变。B.物体受力变化时，运动状态才会改变。C.物体不受力时，运动状态就不会改变。D.物体不受力时，运动状态也可能改变。5.火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有。人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为()A.人跳起后直至落地，在水平方向上人和车始终具有相同的速度。

B.人跳起后，车厢内的空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动。C.人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动。D.人跳起后，车继续向前运动，人落下后必定偏后一一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已。

课后作业：

1． 一个以速度v运动着的小球，如果没有受到任何力的作用，经时间t后的速度是

_______，经时间nt后的速度是________。

2.用绳子拉着小车沿光滑水平面运动，绳子突然断裂后，小车将作_______，这时小车在水平方向受到力的大小是___________。

3．歼击机在战斗前为了提高灵活性，常抛掉副油箱，因为减少质量后___________。4．月球表面上的重力加速度g=1．63m/s，地球上一个质量为500kg的飞行器在月球表面时的质量为_________，重力为_________。

5．下面几个说法中正确的是()A.静止或作匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用。B.当物体的速度等于零时，物体一定处于平衡状态。

C.当物体的运动状态发生变化时，物体一定受到外力作用。

D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向。6．关于惯性的下列说法中正确的是()A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性。B．物体不受外力作用时才有惯性。

C．物体静止时有惯性，一开始运动，不再保持原有的运动状态，也就失去了惯性。D．物体静止时没有惯性，只有始终保持运动状态才有惯性。7．人从行驶的汽车上跳下来后容易()A.向汽车行驶的方向跌倒。B．向汽车行驶的反方向跌倒。C．向车右侧方向跌倒。D．向车左侧方向跌倒。

8．一人在车厢中把物体抛出，下列哪种情况，乘客在运动车厢里观察到的现象和在静止车厢里观察到的现象一样()A.车厢加速行驶时 B．车厢减速行驶时 C．车厢转弯时D．车厢匀速直线行驶时 9．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是()A.力是物体运动的原因。B.力是维持物体运动的原因。C．力是改变物体运动状态的原因。D．力是物体获得速度的原因。10．下列说法中正确的是()A.物体不受力时，一定处于静止状态。B.物体的速度等于零时，一定处于力平衡状态。

C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力作用。D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向．

11．先后在北京和广州称量同一个物体，下列判断正确的是()． A．用天平称量时两地结果相同。B.用杆秤(或不等臂天平)称量时两地结果不同。C．用弹簧秤称量时北京的示数大些。D．用弹簧秤称量时广州的示数大些。

12．从离开地球表面和月球表面同样高度处做自由落体实验，落地的时间分别为t地与t月，落地的速度分别为v地与v月，则()A.t地>t月，v地>v月 B．t地>t月，v地v月 D．t地

13．一个劈形物体abc，各面均光滑，上面放一光滑小球，用手按住在固定的光滑斜面上，如图所示．现把手放开，使劈形物体沿斜面下滑，则小球在碰到斜面以前的运动轨迹是()A．沿斜面向下的直线。B．曲线。

C．竖直向下的直线。D．折线。

14．一个物体受四个力作用而静止，当撤去其中的F1后，则物体()A．向F1的方向作匀速直线运动。B．向F1的反方向作匀速直线运动。C．向F1的方向作加速运动。D．向F1的反方向作加速运动。

阅读材料：牛顿生平

牛顿是17世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。

牛顿12岁进金格斯中学上学。那时他喜欢自己设计风筝、风车、日规等玩意。他制作的一架精巧的风车，别出心裁，内放老鼠一只，名日“老鼠开磨坊”，连大人看了都赞不绝口。

牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3个基本定律一惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理学发展史上的第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于1687年所发表的《自然哲学的数学原理》这一巨著。

在光学上，他做了用棱镜把白光分解为七色光(色散)的实验研究；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。1704年出版了他的(《光学》专著，阐述了自己的光学研究的成果。

在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积分学”；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和贡献。

5.牛顿第一定律(教案) 篇五

第一节：课时01：牛顿第一定律

三维目标：

一、知识与技能

1、掌握牛顿第一定律，正确理解力和运动的关系。

2、明确惯性的概念，能够列举生活中有关惯性的现象，会正确解释惯性现象

二、过程与方法

1、经历“牛顿第一定律的建立过程”，知道理想实验是科学研究的重要方法。

2、通过探究实验体会探究的一般方法。

3、通过动手做小实验加深对惯性的理解。

三、情感、态度与价值观

1、让学生以牛顿第一定律的建立过程为载体，学习科学家追求真理、勇于探索的精神。

2、通过对惯性的应用，感受到科学就在身边。

教学设计： ……新课引入：

在物理学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动与力的关系的理论，我们称之运动学；研究物体的受力的理论，我们称之力学。从这章开始我们要学习力与运动的关系，我们称之动力学。牛顿运动定律是动力学的基石，今天我们来学习牛顿第一定律。

……新课教学：

运动与力的关系的研究，自古有之，首先我们来看几个有代表意义人物的理念。

一、理想实验的魅力：

1、亚里士多德：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力

阜阳市第二中学

物理

张仪

2013-12 的作用，物体就要静止在一个地方

2、伽利略：力不是维持物体运动的原因，而恰恰是改变物体运动状态 的原因

理想实验：

3、迪卡儿：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速

度沿直线运动，即不停下来也不偏离原来的方向

牛顿通过对先人的理论的总结得出了第一定律：

二、牛顿第一定律：

1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在

它上面的力迫使它改变这种状态。

2、惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫

做惯性。

3、力是改变物体运动状态的原因

4、惯性与质量：

（1）惯性大小表现为改变物体运动状态的容易程度

（2）质量大小是惯性大小的唯一量度

三、例题巩固：

关于运动和力以及惯性的说法，正确的是：

A、物体不受任何外力作用时，一定保持静止

B、物体受到外力作用时，运动状态一定改变

C、物体受到力的作用时，物体才能向前运动

D、运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性

越大

E、静止的火车起动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故

F、在飞船上，物体是漂浮的，所以没有惯性

教 学 过 程 教学反思

四、练习巩固

1、如图，一个玻璃杯内盛半杯水，上面盖一块塑料板，板上放一只

5、在向左行驶的汽车里，有几个装水的容器，当汽车紧急刹车时，下

图中情况正确的是（）

鸡蛋，用小木棒猛击塑料板，塑料板离杯飞出，鸡蛋却稳稳地落入杯中，请解释这一现象。

2、如图，一个劈形物体A的各表面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球。劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（）A、沿斜面向下的直线

B、抛物线

C、竖直向下的直线

D、无规则的曲线

3、关于牛顿第一定律的理解中正确的是（）A、力是维持物体运动的原因

B、由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

C、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此，物体在不受外力时才有惯性

D、牛顿第一定律即揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因

4、火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有人向上跳起，下列说法中正确的是（）

A、人跳起后，车厢内空气给他一个向前的力，带着他随同火车向前运动

B、人跳起的瞬间，车厢地板给他一个向前的力，推着他随同火车一起向前运动

C、人跳起后，车厢继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是上升时间很短，偏后距离太小，不明显而已

D、人跳起后直至落地，在水平方向人和车始终具有相同的速度

阜阳市第二中学

物理

张仪

2013-12

6.高中物理牛顿第二定律教案 篇六

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

7.第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律 教案 篇七

物理学科

主备：贾晓瑞

审核： 九年级物理备课小组 学习目的及要求

１：了解牛顿运动定律的产生过程和科学家探索问题的方法 ２：理解牛顿第一定律的内容和意义及实质

３：知道什么是惯性，会正确解释有关惯性现象，理解质量是惯性大小的量度。

课前复习及预习

一、牛顿第一定律

１:内容：

２:惯性：物体保持原来

的性质叫惯性。

二、物体的运动状态

１:物体运动状态的改变：

是描述物体运动状态的物理量，物体运动状态发生变化实质上就是物体的 发生了变化。

２:物体运动状态变化的原因：牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，即

力

维持物体运动的原因，而是

的原因。

三、惯性大小的量度

１:惯性是物体的，一切物体都有惯性。

是物体惯性大小的量度，大，惯性大。２:惯性与物体的 和

无关。

（一）回顾牛顿第一定律

对上边的这个实验进行分析，然后进一步通过推理得出：如果表面绝对光滑的话，物体将怎么运动呢？ 拓展延伸：

牛顿第一定律的适用范围：“一切”指

成立条件：“没有受力的作用”指

强调：牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的，不是直接的实验结论。

（二）导学惯性

从牛顿第一定律可以知道，一切物体都有保持原有运动状态不变的特性，我们就把这个特性叫做惯性，所以牛顿第一定律又称为惯性定律。任何物体都具有惯性。

例：汽车突然刹车时，人会往前倾； 用手拍打衣服上的灰尘，灰尘会落下来。学生举例：

分析：

（1）、在日常生活中，惯性对我们有帮助的是：

（2）在日常生活中，需要防止惯性带来的危害的是：

自测练习：（１-４题每题１.５分，５-６题每题２分，满分１０分）１、用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动，当绳子突然断开的瞬间，小车的速度将（）

A、立即为0 B、不变 C、变大 D、变小

２、对于下列几种现象，不能用物体具有惯性来解释的是（）A、苹果从树上落向地面

B、子弹离开枪口后，能继续向前飞行很远

C、同一跳远运动员，“助跑式跳远”比“立定式跳远”的距离大 D、汽车在刹车或启动时，乘客会有前倾或后仰的感受

３、物理知识渗透于我们的生活，以下警示语中与惯性知识无关的是（）A、汽车后窗贴有“保持车距”

B、公路旁立有“雨天路滑，减速慢行” C、公共场所标有“禁止吸烟”

D、交通规则写有“行车时系好安全带” ４、在平直的轨道上匀速行驶的列车车厢里，有位乘客抬头看见他的头顶上方顶棚上有一滴水即将落下，那么水滴将（）

A、落在乘客的正前方 B、落在乘客正后方

C、落在乘客头上 D、落在乘客左方或者右方 ５、小明同学用细线拴住一个小钢球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，如果在某一时刻细线突然断了，你觉得小球在桌面上将，你的依据是。

６、解释：为什么用手拍打衣服，灰尘会落下来？

小结：

小组内交流你的收获，提出你的疑惑。

课后作业：

1、锤头松了，把锤柄的一端在物体上撞击几下，锤头就能紧套在锤柄上，为什么？

8.高一物理牛顿第二定律教案1 篇八

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第三章第三节 牛顿第二定律

教学目的

掌握牛顿第二定律相关知识；

了解控制变量法，培养学生动手实验能力和分析概括知识的能力。教学用具

牛顿第二定律验证器、砝码、多媒体课件 重点难点

重点：牛顿第二定律的知识及其应用；难点：实验演示的操作。教学过程

一、复习引入：

1、我们讲了牛顿第一定律，它的内容是什么呢？

多媒体课件演示：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。也就是说，没有外力作用时，物体保持原来的状态，静止的保持静止、运动的保持匀速运动。那如果有外力作用呢？

（引导回答）有外力作用----状态改变----速度改变----有加速度产生。

在上节课中我们还讲了：质量是物体惯性大小的量度，质量越大的，状态越难改变。这就涉及到三个物理量：力、加速度和质量，三者之间到底有何关系呢？我们这节课就来研究它。

二、进行新课

1、实验介绍

实验是我们掌握物理知识的一个重要途径，今天就利用实验来帮助我们解决这个问题。F、m、a三者都是变量，在研究此类问题时，我们先使其中一个量保持不变，来研究另外两个量的关系，这就是控制变量法。

（1）原理：F可以用弹簧秤测量，m可以用天平测量，那加速度呢？ a=(S2-S1)/T2 测量加速度的方法： a=(Vt-V0)/t2 S= V0t+at2/2------------S= at2/2------------a=2S/t2（2）设计

在光滑的导轨上放一量小车，一端系有细绳，绕过定滑轮后吊着砝码，砝码质量远小于小车质量。

受到恒力作用的小车做匀速直线运动，有S= V0t+at2/2----S= at2/2------a=2S/t2，为了便于比较，我们取两个小车做双轨实验。当时间t相同时，有a1/a2=S1/S2。（3）实验操作（1）

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平衡摩擦力；将两辆质量相同的小车放在导轨上；系上细绳，跨过定滑轮挂上质量不同的砝码；利用控制杆控制两辆小车同时运动；记录数据。（4）实验操作（2）

将两辆质量不同的小车放在导轨上；系上细绳，跨过定滑轮挂上质量相同的砝码。利用控制杆控制两辆小车同时运动；记录数据。

2、实验结论

m一定时，F与a成正比；F一定时，m与a成反比。

3、牛顿第二定律

内容：物体的加速度与力成正比，与质量成反比。公式：F=Kma；注：取国际单位时，K等于1。

平衡摩擦力分析（导出）牛顿第二定律更一般的表述：物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

三、本节小结

四、例题示范和课堂练习（学生讨论，老师引导）（1）下列说法中正确的是：

（A）物体的加速度与质量成反比，与合外力成正比。（B）物体的加速度方向与合外力保持一致。（C）在公式F=Kma中，K始终等于1。（D）将轨道稍稍倾斜是为了平衡摩擦力。

（2）一列火车由静止开始驶离车站已知其质量是100T,为了产生2m/S2的加速度，车头的牵引力应为多大？

（3）一个物体,质量是2Kg，受到互成120度角的两个力F1和F2的作用，两个力的大小都为10N，这个物体产生的加速度是多大？

（4）一个质量m=2kg的物体,在一个恒力的作用下从静止开始向右匀加速运动。已知恒力F=6牛，12、问这个物体2秒末的速度及位移各是多少？

四、课后作业（略）

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9.《牛顿第一定律》教案 篇九

教学目标：

1、知识技能：

（1）知道牛顿第一定律的内容。（2）知道物体的惯性。

2、教育方面：

（1）实验探究阻力对物体运动的影响。（2）通过活动体验，一切物体都有惯性。

教材分析：

1、教学内容：人教版义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级第八章《运动和力》第一节《牛顿第一定律》

2、地位与作用：

（1）地位：牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦，那么，牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石，牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的。因此，牛顿第一定律又是三大定律的基础，是否领会这一物理规律，不仅影响学生对这一章的学习，而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。

（2）作用：前面学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起承上启下的作用。

教学重点：

牛顿第一定律及惯性。

教学难点：

1、牛顿第一定律的形成过程。

2、惯性是物体本身固有的一种属性。

教学之前用百度在网上搜索牛顿第一定律的相关教学材料，找了很多教案和材料作参考，了解了教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。然后根据课堂教学需要，利用百度搜索关闭发动机后列车会停下来的视频，引入新课时放给学生观看，激发学生学习兴趣。通过百度在网上搜索下载一些汽车刚启动时、荡秋千等视频及文字资料和图片资料，做成PPT课堂给同学们演示，给学生了解牛顿第一定律及惯性等直观的感受。

教学方法：

依据我对教材的理解和认识，依据《新课程标准》要求，我在整节课中设计中以 学生为学习的主体，教师是教学的主体。整节课中充分体现学生与老师双主体的教学模式。所以本节课我采用了以下的教学方法：讲授法、分组实验教学、学生讨论的学习的方法。本节课要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法。通过观察、实验、推理、尤其在“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。

教学过程：

1、导入新课

从学生熟悉的生活现象入手，引导新课。分析过程中，要注意引导学生主动思考，提出问题。教师：同学们知不知道为什么在地面上滚动的玻璃球最终会停止？ 学生：不知道。

教师：我们这节课就是围绕这个问题所展开的，下面我来讲一个历史故事。

2、推进新课

（1）亚里士多德和伽利略的不同观点

通过学生课前上网查找资料，了解古人对这样问题的认识，仔细思考亚里士多德和伽利略的不同结论。

亚里士多德和伽利略的不同观点：

亚里士多德认为：如果要使物体持续运动，就必须对它施加力的作用。

伽利略认为：物体的运动并不需要力来维持，运动之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力。

【学生活动】学生列举生活中运动的实际现象。

通过学生列举的现象，使学生充分认识这种争议的必然性，为下面的探究实验打下基础。（2）探究：阻力对物体运动的影响

指导学生阅读教材中的实验，分析实验中要注意观察什么？实验的相同条件是 什么？不同的条件是什么？采用什么研究方法？

说明：三次让小车在斜面的同一位置由静止滑下，是为了保证小车刚到水平面时具有相同的速度。观察：

1、毛巾、棉布、玻璃表面粗糙程度。

2、小车在三个水平面上的运动的距离。

思考：

1、毛巾、棉布、玻璃表面粗糙程度不同说明了什么？

2、小车沿毛巾（或棉布或玻璃）表面运动时，速度越来越小，最后会静止，这是为什么？分析小车在水平方向受力情况。

3、小车在三个水平面上运动的距离不同说明了什么？由此你可以得到什么结论？

4、如果表面光滑，小车运动的距离将发生怎样的变化？速度将发生怎样的变化？

5、如果水平面足够光滑（完全没有摩擦力），小车将怎样运动？

【教师活动】组织学生分小组进行实验，并且把实验结果填写在设计的表格中，在分析的基础上指导学生根据数据得出结论。

分析：毛巾表粗糙，小车受到的阻力（摩擦力）最大，运动距离最短；玻璃表面最光滑，小车受到的阻力（摩擦力）最小，运动距离最长。即摩擦力阻碍了小车的运动。结论：如果水平面是完全光滑的，小车没有受到阻力，小车将永远运动下去。（3）牛顿第一定律

教师：大家都知道牛顿这位伟大的科学家吧。他将我们在刚才实验中所得到的结论总结概括形成了牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

教师：我请几个同学来找一下这个定律重的关键词分析一下。学生在老师引导下理解牛顿第一定律

一切物体：是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。可见牛顿第一定律是自然界中的普遍规律

没有受到外力作用：是定律成立的条件，这是一种理想情况

时候：强调了“没有受到外力作用”与“保持匀速直线运动或静止状态”是瞬时对应的关系。物体在什么时候不受外力，这个物体就保持匀速直线运动或静止状态这一瞬时的运动状态不变

总：是指“一直”的意思。

保持：是指“不变”。

或：指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，由原来的状态决定，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态（4）惯性探究实验。

1、把笔帽竖直放在纸条上，迅速抽出纸条，观察现象。

2、把一摞象棋子放在桌面上，用刻度尺迅速打击中间的一枚棋子，观察现象。

3、把手中橡皮竖直抛向空中，看能否落在自己的手中。教师：从这几个小时严重我们可以达到什么结论呢？

学生在老师引导下得出惯性概念：物体保持运动状态不变的性质。教师：下面我们来讨论一下惯性和牛顿第一定律的区别：

牛顿第一定律是描述物体不受外力时所遵循的运动规律，是有条件的，即只有物体在不受外力时才遵守；而惯性是物体的一种属性，与物体是否受力、运动状态等一切外在因素无关，任何时候都存在。（5）生活中的惯性