高一物理牛顿第二定律教案

高一物理牛顿第二定律教案（精选10篇）

1.高一物理牛顿第二定律教案 篇一

高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析

北京市西城区教育研修学院（原教研中心）编

【例1】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作 [ ]

A．匀减速运动

B．匀加速运动

C．速度逐渐减小的变加速运动

D．速度逐渐增大的变加速运动

【分析】 木块受到外力作用必有加速度，已知外力方向不变，数值变小，根据牛顿第二定律可知，木块加速度的方向不变，大小在逐渐变小，也就是木块每秒增加的速度在减少，由于加速度方向与速度方向一致，木块的速度大小仍在不断增加，即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动．

【答】 D．

【例2】 一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？

【分析】 物体的加速度由它所受的合外力决定．放在水平桌面上的木块共受到五个力作用：竖直方向的重力和桌面弹力，水平方向的三个拉力．由于木块在竖直方向处于力平衡状态，因此，只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度．

（1）由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零，所以木块的加速度a=0．

（2）物体受到三个力作用平衡时，其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向．如果把某一个力反向，则木块所受的合力F合=2F=20N，所以其加速度为：

它的方向与反向后的这个力方向相同．

【例3】 沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]

A．力和斜面支持力

B．重力、下滑力和斜面支持力

C．重力、正压力和斜面支持力

D．重力、正压力、下滑力和斜面支持力

【误解一】选（B）。

【误解二】选（C）。

【正确解答】选（A）。

【错因分析与解题指导】 [误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力，不理解下滑力是重力的一个分力，犯了重复分析力的错误。[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力，要说物体受的，也就是斜面支持力。若理解为对斜面的正压力，则是斜面受到的力。

在用隔离法分析物体受力时，首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来，然后按场力和接触力的顺序来分析力。在分析物体受力过程中，既要防止少分析力，又要防止重复分析力，更不能凭空臆想一个实际不存在的力，找不到施力物体的力是不存在的。

【例4】 图中滑块与平板间摩擦系数为μ，当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起，α角由0°增大到90°的过程中，滑块受到的摩擦力将 [ ]

A．不断增大

B．不断减少

C．先增大后减少

D．先增大到一定数值后保持不变

【误解一】 选（A）。

【误解二】 选（B）。

【误解三】 选（D）。

【正确解答】选（C）。

【错因分析与解题指导】要计算摩擦力，应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。

若是滑动摩擦，可用f=μN计算，式中μ为滑动摩擦系数，N是接触面间的正压力。若是静摩擦，一般应根据物体的运动状态，利用物理规律（如∑F=0或∑F = ma）列方程求解。若是最大静摩擦，可用f=μsN计算，式中的μs是静摩擦系数，有时可近似取为滑动摩擦系数，N是接触面间的正压力。

【误解一、二】 都没有认真分析物体的运动状态及其变化情况，而是简单地把物体受到的摩擦力当作是静摩擦力或滑动摩擦力来处理。事实上，滑块所受摩擦力的性质随着α角增大会发生变化。开始时滑块与平板将保持相对静止，滑块受到的是静摩擦力；当α角增大到某一数值α0时，滑块将开始沿平板下滑，此时滑块受到滑动摩擦力的作用。当α角由0°增大到α0过程中，滑块所受的静摩擦力f的大小与重力的下滑力平衡，此时f = mgsinα．f 随着α增大而增大；当α角由α0增大到90°过程中，滑块所受滑动摩擦力f=μN=μmgcosα，f 随着α增大而减小。

【误解三】 的前提是正压力N不变，且摩擦力性质不变，而题中N随着α的增大而不断增大。

【例5】 如图，质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的砝码轻轻放入槽中，下列说法中正确的是 [ ]

A．M和m一起加速下滑

B．M和m一起减速下滑

C．M和m仍一起匀速下滑

【误解一】 选（A）。

【误解二】 选（B）。

【正确解答】 选（C）。

【错因分析与解题指导】[误解一]和[误解二]犯了同样的错误，前者片面地认为凹形槽中放入了砝码后重力的下滑力变大而没有考虑到同时也加大了正压力，导致摩擦力也增大。后者则只注意到正压力加大导致摩擦力增大的影响。

事实上，凹形槽中放入砝码前，下滑力与摩擦力平衡，即Mgsinθ=μMgcosθ；当凹形槽中放入砝码后，下滑力（M + m）gsinθ与摩擦力μ（M + m）gcosθ仍平衡，即（M + m）gsinθ=μ（M + m）gcosθ凹形槽运动状态不变。

【例6】图1表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上，人的质量为m，鞋底与阶梯的摩擦系数为μ，求此时人所受的摩擦力。

【误解】 因为人在竖直方向受力平衡，即N = mg，所以摩擦力f=μN=μmg。

【正确解答】如图2，建立直角坐标系并将加速度a沿已知力的方向正交分解。水平方向加速度

a2=acosθ

由牛顿第二定律知

f = ma2 = macosθ

【错因分析与解题指导】计算摩擦力必须首先判明是滑动摩擦，还是静摩擦。若是滑动摩擦，可用f=μN计算；若是静摩擦，一般应根据平衡

条件或运动定律列方程求解。题中的人随着自动扶梯在作匀加速运动，在水平方向上所受的力应该是静摩擦力，[误解]把它当成滑动摩擦力来计算当然就错了。另外，人在竖直方向受力不平衡，即有加速度，所以把接触面间的正压力当成重力处理也是不对的。

用牛顿运动定律处理平面力系的力学问题时，一般是先分析受力，然后再将诸力沿加速度方向和垂直于加速度方向正交分解，再用牛顿运动定律列出分量方程求解。

有时将加速度沿力的方向分解显得简单。该题正解就是这样处理的。

【例7】 在粗糙水平面上有一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块，m1＞m2，如图1所示。已知三角形木块和两个物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块 [ ]

A．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右

B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左

C．有摩擦力作用，但摩擦力方向不能确定

D．以上结论都不对

【误解一】 选（B）。

【误解二】 选（C）。

【正确解答】 选（D）。

【错因分析与解题指导】[误解一]根据题目给出的已知条件m1＞m2，认为m1对三角形木块的压力大于m2对三角形木块的压力，凭直觉认为这两个压力在水平方向的总效果向右，使木块有向右运动的趋势，所以受到向左的静摩擦力。[误解二]求出m1、m2对木块的压力的水平分力的合力

F=（m1cosθ1sinθ1—m2cosθ2sinθ2）g

后，发现与m1、m2、θ

1、θ2的数值有关，故作此选择。但因遗漏了m1、m2与三角形木块间的静摩擦力的影响而导致错误。

解这一类题目的思路有二：

1．先分别对物和三角形木块进行受力分析，如图2，然后对m1、m2建立受力平衡方程以及对三角形木块建立水平方向受力平衡方程，解方程得f的值。若f=0，表明三角形木块不受地面的摩擦力；若f为负值，表明摩擦力与假设正方向相反。这属基本方法，但较繁复。

2．将m1、m2与三角形木块看成一个整体，很简单地得出整体只受重力（M + m1 + m2）g和支持力N两个力作用，如图3,因而水平方向不受地面的摩擦力。

【例8】质量分别为mA和mB的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下（图1），当细线被剪断的瞬间，关于两球下落加速度的说法中，正确的是 [ ]

A．aA=aB=0 B．aA=aB=g

C．aA＞g，aB=0 D．aA＜g，aB=0

分析 分别以A、B两球为研究对象．当细线未剪断时，A球受到竖直向下的重力mAg、弹簧的弹力T，竖直向上细线的拉力T′；B球受到竖直向下的重力mBg，竖直向上弹簧的弹力T图2．它们都处于力平衡状态．因此满足条件

T = mBg，T′=mAg + T =（mA+mB）g．

细线剪断的瞬间，拉力T′消失，但弹簧仍暂时保持着原来的拉伸状态，故B球受力不变，仍处于平衡状态，aB=0；而A球则在两个向下的力作用下，其瞬时加速度为

答 C．

说明

1．本题很鲜明地体现了a与F之间的瞬时关系，应加以领会．

2．绳索、弹簧以及杆（或棒）是中学物理中常见的约束元件，它们的特性是不同的，现列表对照如下：

【例9】 在车箱的顶板上用细线挂着一个小球（图1），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：___________。

【分析】作用在小球上只能有两个力：地球对它的重力mg、细线对它的拉力（弹力）T．根据这两个力是否处于力平衡状态，可判知小球所处的状态，从而可得出车厢的运动情况。

（1）小球所受的重力mg与弹力T在一直线上，如图2（a）所示，且上、下方向不可能运动，所以小球处于力平衡状态，车厢静止或作匀速直线运动。

（2）细线左偏时，小球所受重力mg与弹力T不在一直线上[如图2（b）]，小球不可能处于力平衡状态．小球一定向着所受合力方向（水平向右方向）产生加速度．所以，车厢水平向右作加速运动或水平向左作减速运动．

（3）与情况（2）同理，车厢水平向左作加速运动或水平向右作减速运动[图2（c）]．

【说明】 力是使物体产生加速度的原因，不是产生速度的原因，因此，力的方向应与物体的加速度同向，不一定与物体的速度同向．如图2（b）中，火车的加速度必向右，但火车可能向左运动；图2（c）中，火车的加速度必向左，但火车可能向右运动．

【例10】如图1，人重600牛，平板重400牛，如果人要拉住木板，他必须用多大的力（滑轮重量和摩擦均不计）？

【误解】对滑轮B受力分析有

2F=T

对木板受力分析如图2，则N+F=N+G板

又N=G人

【正确解答一】对滑轮B有

2F=T

对人有

N+F=G人

对木板受力分析有F+T=G板+N

【正确解答二】对人和木板整体分析如图3，则

T+2F=G人+G板

由于T=2F

【错因分析与解题指导】[误解]错误地认为人对木板的压力等于人的重力，究其原因是没有对人进行认真受力分析造成的。

【正确解答一、二】选取了不同的研究对象，解题过程表明，合理选取研究对象是形成正确解题思路的重要环节。如果研究对象选择不当，往往会使解题过程繁琐费时，并容易发生错误。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内物体（或部分）间相互作用时，用隔离法。在解答一个问题需要多次选取研究对象时，可整体法和隔离法交替使用。

【例11】如图1甲所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面压一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起，要想使物块在静止时，下面弹簧承受物重的2/3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高的距离是多少？

【分析】

由于拉A时，上下两段弹簧都要发生形变，所以题目给出的物理情景比较复杂，解决这种题目最有效的办法是研究每根弹簧的初末状态并画出直观图，清楚认识变化过程

如图1乙中弹簧2的形变过程，设原长为x20，初态时它的形变量为△x2，末态时承重2mg/3，其形变量为△x2′，分析初末态物体应上升△x2-△x2′．

对图丙中弹簧1的形变过程，设原长为x10（即初态）．受到拉力后要承担物重的1/3，则其形变是为△x1，则综合可知A点上升量为

d=△x1+△x2-△x2′

【解】末态时对物块受力分析如图2依物块的平衡条件和胡克定律

F1+F2′=mg（1）

初态时，弹簧2弹力

F2 = mg = k2△x2（2）

式（3）代入式（1）可得

由几何关系

d=△x1+△x2-△x2′（4）

【说明】

从前面思路分析可知，复杂的物理过程，实质上是一些简单场景的有机结合．通过作图，把这个过程分解为各个小过程并明确各小过程对应状态，画过程变化图及状态图等，然后找出各状态或过程符合的规律，难题就可变成中档题，思维能力得到提高。

轻质弹簧这种理想模型，质量忽略不计，由于撤去外力的瞬时，不会立即恢复形变，所以在牛顿定律中，经常用到；并且由于弹簧变化时的状态连续性，在动量等知识中也经常用到，这在高考中屡见不鲜．

【例12】如图1所示，在倾角α=60°的斜面上放一个质量m的物体，用k=100N/m的轻弹簧平行斜面吊着．发现物体放在PQ间任何位置恰好都处于静止状态，测得AP=22cm，AQ=8cm，则物体与斜面间的最大静摩擦力等于多少？

物体位于Q点时，弹簧必处于压缩状态，对物体的弹簧TQ沿斜面向下；物体位于P点时，弹簧已处于拉伸状态，对物体的弹力Tp沿斜面向

上．P，Q两点是物体静止于斜面上的临界位置，此时斜面对物体的静摩擦力都达到最大值fm，其方向分别沿斜面向下和向上．

【解】 作出物体在P、Q两位置时的受力图（图2），设弹簧原长为L0，则物体在Q和P两处的压缩量和伸长量分别为

x1=L0-AQ，x2=AP-L0．

根据胡克定律和物体沿斜面方向的力平衡条件可知：

kx1 =k（L0-AQ）=fm-mgsinα，kx2 =k（AP-L0）=fm + mgsinα．

联立两式得

【说明】 题中最大静摩擦力就是根据物体的平衡条件确定的，所以画出P、Q两位置上物体的受力图是至关重要的．

【例13】质量均为m的四块砖被夹在两竖直夹板之间，处于静止状态，如图1。试求砖3对砖2的摩擦力。

【误解】隔离砖“2”，因有向下运动的趋势，两侧受摩擦力向上，【正确解答】先用整体法讨论四个砖块，受力如图2所示。由对称性可知，砖“1”和“4”受到的摩擦力相等，则f=2mg；再隔离砖“1”和“2”，受力如图3所示，不难得到f′=0。

【错因分析与解题指导】[误解]凭直觉认为“2”和“3”间有摩擦，这是解同类问题最易犯的错误。对多个物体组成的系统内的静摩擦力问题，整体法和隔离法的交替使用是解题的基本方法。

本题还可这样思考：假设砖“2”与“3”之间存在摩擦力，由对称性可知，f23和f32应大小相等、方向相同，这与牛顿第三定律相矛盾，故假设不成立，也就是说砖“2”与“3”之间不存在摩擦力。

利用对称性解题是有效、简便的方法，有时对称性也是题目的隐含条件。本题砖与砖、砖与板存在五个接触面，即存在五个未知的摩擦力，而对砖“1”至“4”只能列出四个平衡方程。如不考虑对称性，则无法求出这五个摩擦力的具体值。

2.高一物理牛顿第二定律教案 篇二

由于F=ma是一个矢量式, 所以, 合力的方向与加速度的方向相同。因此, (1) 可以从加速度的方向确定合力的方向——平行四边形的对角线与加速度方向一致; (2) 也可以从合力的方向确定加速度的方向——确定物体的运动性质。

【例1】如图1。在水平向左行驶的火车上, 有一个倾角为θ的光滑斜面, 在斜面上有一个矩形小木块, 要使木块相对于斜面静止。求:火车的加速度为多少? (重力加速度g)

【解析】: (1) 物体的受力如图2。 (2) 由于物体与车子一起运动, 加速度在水平方向, 则mg与N的合力也在水平方向——以重力、支持力为邻边的平行四边形的对角线水平。合力大小为:F=mgtanθ。 (3) 由牛顿第二定律F=ma得:a=gtanθ。

【例2】如图3。光滑小球被竖直挡板挡在斜面上构成一个整体。当小球随斜面一起在水平方向运动的过程中, 斜面对小球的力F1和挡板对小球的力F2, 变化情况正确的说法是:

A.向右加速运动时, 随物体加速度的变化, 力F1可能为零;

B.向右加速运动时, 随物体加速度的变化, 力F1不可能为零;

C.向左加速运动时, 随物体加速度的变化, 力F2可能为零;

D.向左加速运动时, 随物体加速度的变化, 力F2不可能为零。

【解析】:如图4, 当加速度水平向左时, 合力一定水平向左。F1不能为零, F2可以为零;

当加速度向右时, 要使合力也向右, F2不能为零, 若F1为零合力就会在第四象限;

不能满足合力与加速度方向相同。则F1、F2均不能为零。

答案:BC。

【例3】如图5。公交车的车顶上某处固定一个与竖直方向成θ角的轻杆, 轻杆的下端连接一个小球;另一处用一根细线悬挂另一个相同的的小球, 当小车直线运动时, 发现细线保持与竖直方向成α角, 若θ>α。则下列说法正确的是:

A.两球所受合力均为零;

B.杆对球的作用力大小等于球的重力;

C.轻杆对球的作用力沿杆方向斜向上;

D.杆对球的作用力方向与细线平行。

答案:D

2物体在变力作用下应用F=ma的运动分析

在高中物理学习中, 变力的存在十分广泛。有弹簧的弹力、粘滞阻力 (如空气阻力、流体阻力) 角度变化引起的变力、电磁场中的变力……。根据物体的受力情况, 定性分析物体的运动情况, 是一个较为复杂的问题, 主要是有变力出现。具体步骤如下:

1) 分析物体的受力情况。

2) 求出合力的表达式 (函数) , 并应用牛顿第二定律F=ma。

3) 加速度变化分析。

(1) 分析加速度大小的变化——从而判断加速度是增大、还是减小。

(2) 分析加速度的方向与速度方向之间的关系——从而判断是加速、还是减速运动。

4) 分析特殊点的加速度或速度值。 (速度为零和加速度为零——速度最大、或速度最小)

(1) 弹簧的弹力作用下的运动。

【例1】如图6。一小球从某一高处自由下落到竖直放置的弹簧上。试分析小球从接触弹簧到弹簧压缩到最大的过程中, 小球的运动情况。

【解析】: (1) 物体的受力如图7。

(2) 物体受到的合力:F合=mg-kx=ma;

(3) (1) 随着x的增大, 加速度a减小;

(2) 物体的速度向下, 由于mg>kx则加速度向下, 物体做加速度减小的变加运动;

(4) 当a=0, mg=kx时, 速度最大V=VM。

同理: (1) 物体经过mg=kx后, 物体继续向下运动, 由于弹力大于重力则:

(2) 合力F合=kx-mg=ma;

(3) 随X的增大, 加速度增大, 但是, 速度与加速度的方向相反, 做加速度增大的减速运。

(4) 当在最低点时, 速度为零, 加速度最大。

(2) 汽车以恒定的功率起步。

在水平路面上运动的汽车, 在功率不变的情况下, 随速度的增大, 牵引力逐步减小, 加速度也逐渐减小, 做加速度减小的加速运动, 最后, 做匀速运动。

运动分析:

【例2】在水平面上有一汽车以恒定的功率P从静止开始运动, 汽车在运动过程中所受的摩擦力恒为f, 则:

(1) 分析汽车的运动情况?

(2) 求汽车的最大速度?

(3) 分析速度、加速度:随速度的增加, 合外力减小, 加速度减小, 但是, 速度的方向与加速度的方向相同。则做加速度减小的变加速运动。

(3) 电荷在电、磁场中的运动。

【例3】如图9。有足够长的光滑绝缘玻璃管竖直放置。在管的底部有一个电量为Q1的固定在管底部的小球B。在管口有一个质量为m, 大小略小于管的小球A, 电性与Q1相同。当小球A从静止开始下落, (A刚下落就受到库伦力) 两小球始终没有相碰。试分析:

(1) 小球A从刚开始下落到最低点的过程中, 小球A的运动情况?

(2) 假设B球的电量与A球的电量相同。小球A速度最大时两小球之间的距离。 (静电引力常数为K, 重力加速度为g)

解析:该题是已知物体的受力情况如图10, 分析物体的运动情况的题目。

(1) 受力分析;

(3) 分析距离变化引起的加速度大小变化;加速度与速度的方向变化 (判断运动的性质) 。

(4) 分析讨论特殊值。 (加速度为零时, 速度的极值;速度为零时加速度的特殊值) 。

答案:

(4) 电磁感应中的变力。

【例4】如图11所示, 某线框abcd固定在竖直平面内, bc段的电阻为R, 其他电阻可忽略.ef是一根电阻可忽略的水平放置的导体杆, 杆长为L, 质量为m, 杆的两端分别与ab、cd保持良好接触, 又能沿它们无摩擦地滑动, 整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中, 磁场方向与框面垂直.现用一恒力F竖直向上拉ef, 当ef匀速上升时其速度的大小为多少?

解析:物体的受力如图12。其合力为F-=ma随着速度的变化, 合外力发生变化, 速度增大加速度减小。当加速度为零时, 速度最大, 杆ef做匀速运动。

【例5】如图13所示的空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B.质量为m、带电量为q的小环套在粗糙并足够长的竖直绝缘杆上由静止开始下滑, 则 ()

A.小球的加速度不断减小, 直至为零

B.小球的加速度先增大后减小, 直至为零

C.小球的速度先增大后减小, 直至为零

D.小球的动能不断增大, 直至某一最大值

3.牛顿第二定律的整体运用 篇三

1．若系统内各物体的加速度[a]相同 ，则有[F=][(m1+m2+…+mn)a]

2．若系统内各物体的加速度不相同，设分别为[a1、a2…an]，则有

[F=m1a1+m2 a2+…+mnan] （矢量和）

若将各物体的加速度正交分解，则牛顿第二定律应用于整体的表达式为

[Fx=m1a1x+m2a2x+…+mnanx]

[Fy=m1a1y+m2a2y+…+mnany]

例1质量为[m=55kg]的人站在井下一质量为[M=15kg]的吊台上，利用如图1所示的装置用力拉绳，将吊台和自已以向上[a=]0.2m/s2的加速度提升起来，不计绳质量和绳与定滑轮间的摩擦，[g]取10m/s2，求人对绳的拉力[F].

解析对人与吊台整体受力如图1所示，由于吊台与人的加速度相同，由牛顿第二定律有 [2F-(M+m)g=(M+m)a]，解得[F=350N].

点拨人与吊台间存在相互的作用力，但题目又不需要求出此力. 若单独以人或吊台为研究对象，就要考虑此力；若以人和吊台组成的整体为研究对象，此力即为整体的内力，可以不予考虑.

例2如图2所示，水平地面上有一倾角为[θ]质量为[M]的斜面体，斜面体上有一质量为[m]的物块以加速度[a]沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体没有动，求地面对斜面体的支持力[N]与摩擦力[f]的大小.

解析将物块的加速度[a]沿水平方向与竖直方向分解，对物块与斜面体整体，在竖直方向上应用牛顿第二定律，有 [(M+m)g-N=masinθ]

则[N=(M+m)g-masinθ]

在水平方向上有 [f=macosθ]

点拨虽然物体运动状态不一样，但也可用到整体法. 斜面体没有加速度，物块的加速度[a]是沿斜面方向的，将[a]沿水平方向与竖直方向进行分解.

例3如图3所示，用细线将一质量为[M]的金属块与一质量为[m]的木块连接在一起浸入水中，开始时木块的上表面刚好与水面平齐，它们一起以加速度[a]匀加速下沉，一段时间后细线断了，此时金属块向下运动的加速度大小为[a1]，求此时木块的加速度[a2].

解析木块与金属块均受到重力与水的浮力作用，它们受到的重力与浮力的合力[F合]由牛顿第二定律有[F合=(M+m)a]， 在细线断的前后，由于它们受到的重力与浮力均没有变化，故线断后整体受到的合力仍为[F合=(M+m)a]，方向向下. 由于线断后金属块的加速度[a1]的方向向下，但木块的加速度[a2]的方向向上. 选取向下为正方向，对金属块与木块整体，由牛顿第二定律有：[(M+m)a=Ma1-ma2]

故[a2=M(a1-a)-mam].

点拨若将金属块与木块视为一个整体，线上的张力只是内力，整体应用牛顿第二定律时可以不考虑. 本题中线断只是线上的张力消失，但金属块与木块在线断前后受到的重力与浮力均没有变化，故在线断前后整体的合外力并没有发生变化.

例4如图4所示，轻杆的两端分别固定两个质量均为[m]的小球[A、B]，轻杆可以绕距[A]端[13]杆长处的固定转轴[O]无摩擦地转动. 若轻杆自水平状态从静止开始自由绕[O]轴转到竖直状态时，求转轴[O]对杆的作用力.

解析设杆长为[L]，杆转到竖直状态时两球的速度大小分别为[vA、vB ]，设此时转轴[O]对杆的作用力为[F]. 对[A、B]两球及轻杆组成的系统在此过程中机械能守恒有：[mg23L-][mg13L=12mv2A+12mv2B]

由于[A、B]两球在转动过程中任一时刻的角速度相等，其线速度大小与转动半径成正比，则[vAvB=12]

杆在竖直状态时，A球的向心加速度为[aA=v2A13L]

B球的向心加速度为[aB=v2B23L]

取竖直向下为正方向，对[A、B]两球及轻杆组成的整体，由牛顿第二定律，得[2mg+F=maA-maB]

解得[F=-125mg]，负号表示[F]方向竖直向上.

点拨杆转到竖直状态时，两球与杆间的相互作用力应在竖直方向上，故两球无水平方向上的加速度. 此时的向心加速度分别为两球的合加速度.

4.高中物理牛顿第二定律教案 篇四

1.内容与地位

在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有：“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系.理解牛顿运动定律”.本条目要求学生通过实验，探究加速度、质量、力三者的关系，强调让学生经历实验探究过程.

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，它阐明了物体的加速度跟力和质量间的定量关系，是在实验基础上建立起来的重要规律，在理论与实际问题中都有广泛的运用.在教学过程中要创设问题情境，让学生经历探究加速度、质量、力三者关系的过程，可以通过实验测量加速度、力、质量，分别作出表示加速度与力、加速度与质量的关系的图像，根据图像导出加速度与力、质量的关系式.学习过程中引导体会科学的研究方法——控制变量法、图像法的应用，培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.在知识的形成中真正理解牛顿第二定律，同时体验到探究的乐趣.

2.教学目标

(1)经历探究加速度与力和质量的关系的过程.

(2)感悟控制变量法、图像法等科学研究方法的应用.

(3)体验探究物理规律的乐趣.

(4)培养观察能力、质疑能力、分析解决问题的能力和交流合作能力.

3.教学重点、难点

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.

二、案例设计

(一)复习导入

教师：什么是物体运动状态的改变?物体运动状态发生变化的原因是什么?

学生：物体运动状态的改变就是指物体速度发生了改变，力是使物体运动状态发生变化的原因.

教师：物体运动状态的改变，也就是指物体产生了加速度.加速度大，物体运动状态变化快;加速度小，物体运动状态变化慢.弄清物体的加速度是由哪些因素决定的，具有十分重要的意义.那么物体的加速度大小是由哪些因素决定的呢?请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论，让学生尝试从身边实例中提出自己的观点.讨论中体会到a跟力F、物体质量m有关.

(二)探究加速度a跟力F、物体质量m的关系

1.定性讨论a、F、m的关系

学生：分小组讨论.

教师：在学生分组讨论的基础上，请各组派代表汇报讨论结果.

引导学生总结出定性的结论：a与F、m有关系，当m一定时F越大，a就越大;当F一定时，m越大，a就越小.

请思考：

在这里为什么要组织学生开展这样的讨论? 2.定量研究a、F、m的关系

(1)设计实验方案

教师在肯定学生回答的基础上，提问：如何定量地研究a与F、m的关系呢?指出刚才大家在定性讨论a、F、m三者关系时，就已经采用了在研究a与F关系时保持m一定，在研究a与m的关系时保持F一定的方法，这种方法叫做控制变量法，它是研究多变量问题的一种重要方法.下面我们可应用这种方法，通过实验对a、F、m的关系进行定量研究.

教师进一步引导，使学生明确要在实验中研究a、F、m的关系必须有办法测出a、F、m.

教师在指出讲台上放有气垫导轨、气源、两个光电开关和与之配套的数字计时器、滑块、细线、砝码、小桶、弹簧秤、托盘天平、一端带有滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带、刻度尺，并说明每个光电开关与数字计时器一起能测出一定宽度的遮光板通过它的时间进而测出物体的瞬时速度后，让学生根据给定的器材设计实验方案 ，并在小组讨论基础上，全班交流.在大家互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案.

学生：设计出如下实验方案.

方案一 以小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、砝码、刻度尺、天平为器材，研究小车的运动.用天平测出小车的质量m1，测出小桶的质量m2，把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作小车受到的拉力F，从打点计时器打出的纸带上测出△s，由△s=at2计算出小车的加速度a.

方案二 以气垫导轨、气源、两个光电开关、数字计时器、滑块、刻度尺、细线、小桶、砝码、钩码、天平为器材研究滑块的运动.用天平测出滑块的质量m1，测出小桶的质量m2，把小桶与小桶中砝码的总重力m′g当作滑块受到的拉力F，用导轨旁边的刻度尺测出两光电开关的距离s0，用刻度尺测出固定在滑块上的遮光片的宽度△s，根据数字计时器给出的遮光片分别通过前后两个光电开关所经历的时间△t1、△t2，由于△s?s0，因此可以根据v1=△s/△t1和v2=△s/△t2计算出滑块在两光电开关间运动时的初、末速度，再由 计算出滑块的加速度a.

教师引导学生讨论两种方案的可行性，让学生踊跃发表自己见解.

教师：上述两种方案都是可行的.但前一种方案中小车受到的摩擦力较大，实验误差较大，因此就得想办法消除摩擦力的影响，那么如何消除摩擦力呢?建议有兴趣的同学自己利用课余的时间去实验室用前一种方案或其他方案进行实验探索.本节课我们采用上述后一种方案进行实验探究.

教师：不论采用上述哪种方案，我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg当作小车(包括上面的钩码)或滑块(包括上面的钩码)受到的拉力，这是有条件的，这条件就是m?m′(m为小车与钩码或滑块与钩码的总质量).

(2)进行实验探究

教师：引导学生在气垫导轨上研究a、F、m三者关系，为了让学生能有条不紊地进行实验，用电子幻灯片打出研究内容、实验步骤和数据记录表格如下：

【研究内容】研究m一定时，a与F的关系

【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g，小桶质量m2=__________g，则滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1.

②在桶中放置质量为△m2的砝码，则m′=m2+△m2，当m?m′时，认为F=m′g(g取9.8m/s2).

③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m，用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0=__________m.

④实验时，保持s0不变，把各次滑块运动中遮光片经过前后光电开关的时间△t1、△t3代入公式计算出各次滑块运动的加速度，

并把实验数据填入表5-1.

表5-1 研究m一定时，滑块加速度a与其受力F的关系

单个滑块质量

m1=_____g[

滑块总质量

m=_____g

小桶质量[]

m2=_____g

遮光片宽度

△s=_____m

两光电开关间距

s0=_____m 实验次数 小桶上的砝码质量△m2/g 小桶与坛码总质量m′/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块受的拉力F/N 1 ? ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? ? 【实验的结论】____________________________________________________

【研究内容二】研究a与m的关系( F一定)

【研究步骤】①用天平分别测出单个滑块的质量m1=__________g，小桶质量m2=__________g，则各次实验中滑块总质量m等于m1加上放在它上面的钩码的质量△m1.

②在小桶中放置质量为△m2的砝码，则m′=m2+△m2，当m?m′时，认为F=m′g(g取9.8m/s2)，并保持m不变.

③用刻度尺测出遮光片的宽度△s=__________m，用轨道边上的标尺测出两光电开关之间的距离s0=__________m.

④实验时，保持s0不变，把各次滑块运动中遮光片经过光电开关的时间△t1、

△t2代入公式，计算出各次滑块运动的加速度，

把实验数据填入表5-2.

表5-2 研究滑块加速度a与滑块总质量m的关系(拉力F一定)

单个滑块质量

m2=_____g

小桶质量

m2=_____g

小桶与砝码的总质量

m′=_____g

遮光片宽度

△s=_____m

两光电开关间距

s0=_____m 实验次数 滑块砝码质量△m1/g △t1/s △t2/s 滑块加速度a/(m﹒s -2) 滑块与砝码总质量m/g 1 ? ? ? ? ? 2 ? ? ? ? ? 3 ? ? ? ? ? 4 ? ? ? ? ? 【实 验的结论】____________________________________________________

说明 在简要说明 数字计时器的使用方法，强调实验过程应使气垫导轨保持水平，两光电开关间距要尽可能大些，尽可能使m′远大 于m(如果m′≥20m，则可认为m′?m)等注意事项后，请两位学生上台操作并报告测量数据，其他学生边观察边在课前印发的实验数据记录表(表5-1、表5-2)上填上实验测量数据.

教师：把全班学生分成8个小组，第1组～第4组学生分别完成(表5-1)中从实验次数1～4各项目的计算与填写，第5组～第8组学生分别完成(表5-2)中从实验次数1～4各项目的计算与填写.

教师：让学生反馈计算结果，并填入电子幻灯片(表5-1)、(表5-2)的对应栏目中.

教师：引导学生对表5-1的数据①通过直接观察;②通过在坐标纸上画出a-F图像进行分析，得出a∝F(m一定时)的结论.

在描点画图时，让学生体会为什么要让描出的点尽可能多地分布在某一直线的两侧，尝试说出实验误差的原因.

教师：引导学生对表11-2的数据①通过直接观察②通过在坐标纸上画出a-m图像进行分析，只能得出当F一定时，m越大a就越小的结论.

教师：能不能就此马上断言a与m成反比?让学生展开讨论.

教师：在引导学生进行全班交流的基础上，问学生能不能猜想a与m成反比?

如何证明这种猜想是否正确?请思考讨论.

学生：可以画出a与 图像，看它是否为过原点的直线.

学生：还可以通过计算a与m的比值来判断.

教师：让学生分组计算出对应各次实验的 ，并在全班反馈填人表11-2后，在坐标纸上作出a- 图像.

学生：确实实验得到的直线是接近过原点的，实验误差允许范围内a与m是成反比(F一定时)的.

说明 这里开展一系列讨论的目的是为了让学生体会从a-m图像转化到a- 图像的意义，认识图像法描述物理规律的作用.

5.高一物理牛顿第二定律教案 篇五

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

6.牛顿第二定律教案 篇六

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

7.谈系统的牛顿第二定律方法 篇七

例1.如图1, 在水平面上有一个质量为M的楔形木块A, 其斜面倾角为α, 一质量为m的木块B放在A的斜面上。现对A施以水平推力F, 恰使B与A不发生相对滑动, 忽略一切摩擦, 则B对A的压力大小为 (BD)

A.mg c osαB.mg/c osα

C.FM/ (M+m) c osαD.Fm/ (M+m) s inα

★题型特点:隔离法与整体法的灵活应用。

★解法特点:本题最佳方法是先对整体列牛顿第二定律求出整体加速度, 再隔离B受力分析得出A, B之间的压力。省去了对木楔受力分析 (受力较烦) , 达到了简化问题的目的。

★归纳加速度相同的连接体的动力学方程:

F合= (m1+m2+……) a

分量表达式:★Fy= (m1+Fx= (m1+m2+m2+…………) ay) ax

二、引导出整体的合力与内部各物体合力的关系

例2.在粗糙水平面上有一个三角形木块a, 在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b b和c, 如图2所示, 已知m1>m2, 三木块均处于静止, 则粗糙地面对于三角形木块, 答案是:

(没有摩擦力的作用)

★题型特点:静力学中隔离法与整体法的应用。

★解法特点:如分别用隔离法分析三者受力, 不仅很烦索 (特别是a的受力) , 而且还需比较b和c对a作用力的水平分力大小 (技巧) , 或者应用平衡条件等效出b和c分别对a的两个作用力是竖直向下等于各自重力 (能力要求很高) ;而想到整体合力与三者合力的关系, 则很容易得到正确的结果 (省时又省力) 。

三、对加速度不同的连接体应用牛顿第二定律

例3.如图3, 一质量为M的楔形木块放在水平桌面上, 它的顶角为90°, 两底角为α和β;a, b为两个位于斜面上质量为m的小木块, 已知所有接触面都是光滑的, 现发现a, b沿斜面下滑, 而楔形木块静止不动, 这时楔形木块对水平桌面的压力等于 (A)

A.Mg+mg B.Mg+2mg

C.Mg+mg (s inα+s inβ) D.Mg+mg (c osα+c osβ)

★解法特点:对整体应用牛顿第二定律, 免去了分析物块与木楔间的作用力, 且不须对木楔应用平衡条件求它们之间作用内力, 使问题处理十分简单。

★归纳加速度不同的连接体的动力学方程:

(整体所受合力=内部各物体合力的矢量和)

F合=m1a1+m2a2+…

分量表达式:★Fy=Fx=m1a1ym1a1x++m2a2ym2a2x++……

8.谈系统牛顿第二定律的应用 篇八

以牛顿第二定律为核心的牛顿运动定律是高中物理的主干知识，是高考的必考和重点考察内容，既有对牛顿第二定律单独命题。也有与其他知识的综合命题，且以各种题型出现。

中学生在用牛顿第二定律解题时，大多是把研究对象看成质点，运用 进行处理。而牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对质点组或几个质点的组成的系统也适用，并且有时对系统运用牛顿第二定律要比逐个对单个质点运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些中间环节，大大提高解题速度和减少错误的发生。所以有必要对单个质点和系统的牛顿第二定律进行相关的梳理。

现行高中教科版物理教材对牛顿第二定律的表述：“物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同。”牛顿第二定律表达式：F合=ma。定律中所述物体是单个物体或有相同加速度的一个系统。

若把牛顿第二定律推广到具有不同加速度系统则可表述为：系统受到的合力（系统以外的物体对系统内的物体的作用力的合力）等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。表达式为：F合=m1a1+m2a2+ ……+mnan。式中m1、m2、m3……分别为系统内各物体的质量，a1、a2、a3……为各物体的加速度，F合为这个系统受到的合力。相应的正交分解的表达式为：F合x =m1a1x+m2a2x+……+mnanx，F合y =m1a1y+m2a2y+……+mnany。式中a1x、a2x、a3x……为各物体在x轴上的分加速度，a1y、a2y、a3y……为各物体在y轴上的分加速度，F合x为系统在x轴上受到的合力，F合y为系统在y轴上受到的合力。

下面通过几个实例加以说明：

1.如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，加速度为a，则此箱对地面的压力为多少？ 分析与求解：本题既可以用隔离法也可以用系统牛顿第二定律处理

解法一：对m：mg-Ff=ma，对M： Mg+Ff=FN，FN=Mg+mg-ma。

解法二：建立竖直方向直线坐标系，以向下为正方向。对系统受力分析知，系统受竖直向下的重力（M+m）g，竖直向上的支持力FN，由系统的牛顿第二定律得：（M+m）g-FN=ma FN=Mg+mg-ma

2.倾如图所示，倾角€%a=37€埃柿縈=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37€？0.6，cos37€？0.8，g取10m/s2）。求：

（1）地面对摩擦力大小与方向；

（2）地面对支持力大小；

分析与求解：本题同样既可以用隔离法单独对木块和斜面进行相应的分析也可以用系统牛顿第二定律处理。

解法一：如图所示，分别对木块和斜面受力分析

L=at2 a==2m/s2

对木块：mgsin€%a-f1=ma

对斜面：f2=N1sin€%a-f1cos€%a=3.2N，方向水平向左

地面对斜面的支持力N2=Mg+N1cos€%a+f1sin€%a=67.6N

解法二：对系统受力进行分析，系统受竖直向下的重力（M+m）g， 竖直向上的支持力N2，水平向左的摩擦力f2。建立水平和竖直方向的直角坐标系，ax=acos€%a ay=asin€%a

由系统的牛顿第二定律得：

f2=max （M+m）g-N=may

f2=macos€%a=3.2N，方向水平向左

N2=（M+m）g-masin€%a=67.6N

3.（2013安徽第4问）如图所示，质量为M、倾角为€%Z的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为€%e，斜面顶端与劲度系数为K、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

（3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数€%e应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

分析与求解：本文仅就第（4）问用系统牛顿第二定律处理加以说明，至于隔离法分析物块和斜面求解的方法请参考高考参考答案。结合前面几问分析知，在物块具有最大向上加速度时保持不动，则整个过程保持不动。即：am=gsin€%Z+KL/4m建立水平和竖直方向的直角坐标系得：amx=acos€%Z amy=asin€%Z

物块运动时，要斜面静止则需要€%e（Mg+mg-mamy）≥mamx

联立求解得：€%e≥

终上所述，若一个系统内各物体的加速度不相同，又不需求系统内物体间的相互作用力时，利用上式求解系统所受的外力，因减少了求未知的内力，这就大大简化了数学运算，使问题的处理较简捷。用这种方法处理问题要抓住两点：（1）分析系统受到的外力；（2）建立直角坐标系将系统内各物体的加速度正交分解，用系统牛顿第二定律正交分解表达式求解。

（责任编辑 易 凡）endprint

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）17-0084-02

以牛顿第二定律为核心的牛顿运动定律是高中物理的主干知识，是高考的必考和重点考察内容，既有对牛顿第二定律单独命题。也有与其他知识的综合命题，且以各种题型出现。

中学生在用牛顿第二定律解题时，大多是把研究对象看成质点，运用 进行处理。而牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对质点组或几个质点的组成的系统也适用，并且有时对系统运用牛顿第二定律要比逐个对单个质点运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些中间环节，大大提高解题速度和减少错误的发生。所以有必要对单个质点和系统的牛顿第二定律进行相关的梳理。

现行高中教科版物理教材对牛顿第二定律的表述：“物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同。”牛顿第二定律表达式：F合=ma。定律中所述物体是单个物体或有相同加速度的一个系统。

若把牛顿第二定律推广到具有不同加速度系统则可表述为：系统受到的合力（系统以外的物体对系统内的物体的作用力的合力）等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。表达式为：F合=m1a1+m2a2+ ……+mnan。式中m1、m2、m3……分别为系统内各物体的质量，a1、a2、a3……为各物体的加速度，F合为这个系统受到的合力。相应的正交分解的表达式为：F合x =m1a1x+m2a2x+……+mnanx，F合y =m1a1y+m2a2y+……+mnany。式中a1x、a2x、a3x……为各物体在x轴上的分加速度，a1y、a2y、a3y……为各物体在y轴上的分加速度，F合x为系统在x轴上受到的合力，F合y为系统在y轴上受到的合力。

下面通过几个实例加以说明：

1.如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，加速度为a，则此箱对地面的压力为多少？ 分析与求解：本题既可以用隔离法也可以用系统牛顿第二定律处理

解法一：对m：mg-Ff=ma，对M： Mg+Ff=FN，FN=Mg+mg-ma。

解法二：建立竖直方向直线坐标系，以向下为正方向。对系统受力分析知，系统受竖直向下的重力（M+m）g，竖直向上的支持力FN，由系统的牛顿第二定律得：（M+m）g-FN=ma FN=Mg+mg-ma

2.倾如图所示，倾角€%a=37€埃柿縈=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37€？0.6，cos37€？0.8，g取10m/s2）。求：

（1）地面对摩擦力大小与方向；

（2）地面对支持力大小；

分析与求解：本题同样既可以用隔离法单独对木块和斜面进行相应的分析也可以用系统牛顿第二定律处理。

解法一：如图所示，分别对木块和斜面受力分析

L=at2 a==2m/s2

对木块：mgsin€%a-f1=ma

对斜面：f2=N1sin€%a-f1cos€%a=3.2N，方向水平向左

地面对斜面的支持力N2=Mg+N1cos€%a+f1sin€%a=67.6N

解法二：对系统受力进行分析，系统受竖直向下的重力（M+m）g， 竖直向上的支持力N2，水平向左的摩擦力f2。建立水平和竖直方向的直角坐标系，ax=acos€%a ay=asin€%a

由系统的牛顿第二定律得：

f2=max （M+m）g-N=may

f2=macos€%a=3.2N，方向水平向左

N2=（M+m）g-masin€%a=67.6N

3.（2013安徽第4问）如图所示，质量为M、倾角为€%Z的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为€%e，斜面顶端与劲度系数为K、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

（3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数€%e应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

分析与求解：本文仅就第（4）问用系统牛顿第二定律处理加以说明，至于隔离法分析物块和斜面求解的方法请参考高考参考答案。结合前面几问分析知，在物块具有最大向上加速度时保持不动，则整个过程保持不动。即：am=gsin€%Z+KL/4m建立水平和竖直方向的直角坐标系得：amx=acos€%Z amy=asin€%Z

物块运动时，要斜面静止则需要€%e（Mg+mg-mamy）≥mamx

联立求解得：€%e≥

终上所述，若一个系统内各物体的加速度不相同，又不需求系统内物体间的相互作用力时，利用上式求解系统所受的外力，因减少了求未知的内力，这就大大简化了数学运算，使问题的处理较简捷。用这种方法处理问题要抓住两点：（1）分析系统受到的外力；（2）建立直角坐标系将系统内各物体的加速度正交分解，用系统牛顿第二定律正交分解表达式求解。

（责任编辑 易 凡）endprint

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）17-0084-02

以牛顿第二定律为核心的牛顿运动定律是高中物理的主干知识，是高考的必考和重点考察内容，既有对牛顿第二定律单独命题。也有与其他知识的综合命题，且以各种题型出现。

中学生在用牛顿第二定律解题时，大多是把研究对象看成质点，运用 进行处理。而牛顿第二定律不仅对单个质点适用，对质点组或几个质点的组成的系统也适用，并且有时对系统运用牛顿第二定律要比逐个对单个质点运用牛顿第二定律解题要简便许多，可以省去一些中间环节，大大提高解题速度和减少错误的发生。所以有必要对单个质点和系统的牛顿第二定律进行相关的梳理。

现行高中教科版物理教材对牛顿第二定律的表述：“物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力方向相同。”牛顿第二定律表达式：F合=ma。定律中所述物体是单个物体或有相同加速度的一个系统。

若把牛顿第二定律推广到具有不同加速度系统则可表述为：系统受到的合力（系统以外的物体对系统内的物体的作用力的合力）等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。表达式为：F合=m1a1+m2a2+ ……+mnan。式中m1、m2、m3……分别为系统内各物体的质量，a1、a2、a3……为各物体的加速度，F合为这个系统受到的合力。相应的正交分解的表达式为：F合x =m1a1x+m2a2x+……+mnanx，F合y =m1a1y+m2a2y+……+mnany。式中a1x、a2x、a3x……为各物体在x轴上的分加速度，a1y、a2y、a3y……为各物体在y轴上的分加速度，F合x为系统在x轴上受到的合力，F合y为系统在y轴上受到的合力。

下面通过几个实例加以说明：

1.如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，加速度为a，则此箱对地面的压力为多少？ 分析与求解：本题既可以用隔离法也可以用系统牛顿第二定律处理

解法一：对m：mg-Ff=ma，对M： Mg+Ff=FN，FN=Mg+mg-ma。

解法二：建立竖直方向直线坐标系，以向下为正方向。对系统受力分析知，系统受竖直向下的重力（M+m）g，竖直向上的支持力FN，由系统的牛顿第二定律得：（M+m）g-FN=ma FN=Mg+mg-ma

2.倾如图所示，倾角€%a=37€埃柿縈=5kg的粗糙斜面位于水平地面上。质量m=2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37€？0.6，cos37€？0.8，g取10m/s2）。求：

（1）地面对摩擦力大小与方向；

（2）地面对支持力大小；

分析与求解：本题同样既可以用隔离法单独对木块和斜面进行相应的分析也可以用系统牛顿第二定律处理。

解法一：如图所示，分别对木块和斜面受力分析

L=at2 a==2m/s2

对木块：mgsin€%a-f1=ma

对斜面：f2=N1sin€%a-f1cos€%a=3.2N，方向水平向左

地面对斜面的支持力N2=Mg+N1cos€%a+f1sin€%a=67.6N

解法二：对系统受力进行分析，系统受竖直向下的重力（M+m）g， 竖直向上的支持力N2，水平向左的摩擦力f2。建立水平和竖直方向的直角坐标系，ax=acos€%a ay=asin€%a

由系统的牛顿第二定律得：

f2=max （M+m）g-N=may

f2=macos€%a=3.2N，方向水平向左

N2=（M+m）g-masin€%a=67.6N

3.（2013安徽第4问）如图所示，质量为M、倾角为€%Z的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为€%e，斜面顶端与劲度系数为K、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

（2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

（3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数€%e应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

分析与求解：本文仅就第（4）问用系统牛顿第二定律处理加以说明，至于隔离法分析物块和斜面求解的方法请参考高考参考答案。结合前面几问分析知，在物块具有最大向上加速度时保持不动，则整个过程保持不动。即：am=gsin€%Z+KL/4m建立水平和竖直方向的直角坐标系得：amx=acos€%Z amy=asin€%Z

物块运动时，要斜面静止则需要€%e（Mg+mg-mamy）≥mamx

联立求解得：€%e≥

终上所述，若一个系统内各物体的加速度不相同，又不需求系统内物体间的相互作用力时，利用上式求解系统所受的外力，因减少了求未知的内力，这就大大简化了数学运算，使问题的处理较简捷。用这种方法处理问题要抓住两点：（1）分析系统受到的外力；（2）建立直角坐标系将系统内各物体的加速度正交分解，用系统牛顿第二定律正交分解表达式求解。

9.牛顿第二定律教案设计 篇九

知识目标

知道得到牛顿第二定律的实验过程

理解加速度与力和质量间的关系

理解牛顿第二定律的内容;知道定律的确切含义

能运用牛顿第二定律解答有关问题

能力目标

培养学生的实验能力、分析能力、解决问题的能力

德育目标

使学生知道物理学中研究问题时常用的一种方法——控制变量法

四 教学重点

牛顿第二定律的实验过程

牛顿第二定律

五 教学难点

牛顿第二定律的推导及意义

六教学方法

体现新教材特色，指导学生在参与合作中学习，并体验简单的科学研究过程和方法

教 学 过 程 教师活动 学生活动

(一)引入新课

下面问题可以引导学生思考

(1)神舟六号飞船返回舱返回时为何要打开降落伞?

(2)赛车在开出起跑线的瞬间发生了怎样的变化?

进一步思考：赛车比起一般的家用汽车质量上有什么不一样?这一设计是为什么?

进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务引入物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?

(二)进行新课

教师活动：学生分析讨论后，教师进一步提出问题：

l、牛顿第二定律的内容应该怎样表述?

讨论a和F合的关系，并判断下面哪些说法不对?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。

出示例题引导学生一起分析、解决。

例题1：某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，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2000 N，产生的加速度应为多大?

假定试车过程中汽车受到的阻力不变。

例题 2：一个物体，质量是2 kg，受到互成 120°角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这两个力产生的加速度是多大?

(三)课堂总结、点评

首先引导学生明确牛顿第二定律的适用条件：即宏观物体的低速运动问题。公式中的力为物体所受外力的合力。

让学生利用牛顿第二定律解释说明引入课程时提出的问题，考察学生利用规律解释问题的能力。

(四)实例探究

☆对牛顿第二定律的理解

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

☆力和运动的关系

3、关于运动和力，正确的说法是

A、物体速度为零时，合外力一定为零

B、物体作曲线运动，合外力一定是变力

10.高二物理教案 牛顿第一定律教案 篇十

(一)教学目的

1.知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法.(二)重点与难点

重点:牛顿第一定律

难点:伽利略理想实验的推理过程.(三)教学过程

1.引入新理

师:力能使静止的物体运动起来,力又能使运动物体速度增大或减小,还可以改变物体运动的方向,物体不受力又怎样呢?从这节课开始,我们就来研究有关力和运动的一系列问题.[板书1]第九章 力和运动

2.新课教学

师:请同学们观察实验

[实验1]静止在木板面上的小车.师:小车处于什么状态?

生:静止.师:静止的小车,水平方向不受推动和拉力的作用,它将会怎样?

生:永远处于静止.[实验2]如图1所示,小车受水平拉力作用时.(让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来)

师:观察小车的状态发生怎样变化?

生:由静止到运动.[实验3]如图1.继续实验2,钩码使小车水平运动后,用手托住下落的钩码.小车失去水平拉力后,继续向前滑行一段距离停止.师:你看到什么现象?

生:小车继续运动一段距离后才静止.师:小车运动一段距离后,变为静止的原因是什么呢?

生:受到木板的摩擦阻力作用.师:是不是这样呢?请大家继续观察下面实验.[实验4]用同一小车分别(三次)从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面,记下三次小车静止在相同水平面上的位置.如图2(A)、(B)、(C)所示.师:哪一次水平滑行距离最短?

生:第一次.师:为什么?

生:小车在斜面上高度最小,它在水平面上开始运动时速度最小(后半句话学生回答不出来,第一次可由老师说).师:哪一次水平滑行距离最长?

生:第三次.师:为什么?

生:小车在斜面上高度最大,它在水平面上开始运动时速度最大.师:同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度,自由滑向水平面,小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢?

生:相同.师:(介绍牛顿第一定律演示装置)这是一个斜面,把它放在讲台桌上.(如图3所示.)

[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下,观察小车在不同材料的水平面上运动的情况.(在桌面铺上毛巾、棉布.)

师:哪次小车在水平面上运动距离最短,为什么?

生:第一次(或最上面那一次).表面材料是毛巾,阻力最大,滑行距离最短.(在学生回答过程中,填写表1第一行前三项)

师:很短距离,速度变为零.速度变化快呢,还是慢呢?

生:最快.(填写表1第一行最后一项)

师:第二次实验的情况如何,大家一起填表1的第二行.生:棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快.(填写表1第二行)

师:第三次实验的情况如何;大家一起填表的第三行.生:桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢.(填写表1第三行)

师:假定我们做第四次实验,水平表面用玻璃板,玻璃板的阻力比木板小,实验结果会怎样呢?(填写表1第四行前两项)

生:小车滑行的距离长,速度变化最慢.(填写表1第四行后两项)

师:假定我们还能找到某种材料,对小车的阻力比玻璃板还小,最最小,来做水平表面的材料,实验结果又会怎样呢?

生:那么小车滑行距离就更长,最最长,速度变化最最慢.师:大家一起来填表1第五行(见表)

师:假如水平表面对小车没有阻力,实验结果又会怎样呢?

生:小车永不停止地运动下去!

师:一起来填表1的第六行.(见表)表1

师:大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的.第四、五行没有做实验,只是根据前三行的实验结果,加上逻辑推理得出来的结论.虽然没有做实验,但是在正确实验的基础上加上正确的推理,得到的结论也是正确的.大家再仔细琢磨表的第六行,它和第四、第五行有什么不同.生:没有阻力,而第四、五行还有阻力,只是一次比一次小.师:非常正确,逻辑推理就是这样进行的.阻力逐渐变小,实验结论如何呢?阻力没了,结果又会怎样呢?

师:没有阻力的平面叫做理想光滑的平面,实际上并不存在.第六行的结果就是理想实验,实际上不存在,是在正确实验的基础上正确推理得出来的.师:这种建立在实验的基础上,通过逻辑推理得到理想状况下的结论,也是研究物理的一种方法.300多年前着名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的.师:谁给大家朗读书第104页倒数第三段?

生:(读课文略)

师:大家把这段倒数第三行如果表面绝对光滑运动下去.画下来.师:法国科学家笛卡儿,又对伽利略的结论作了补充,他是怎样说的,请一位同学读教材第104页倒数第二段.生:(读课文略).师:大家从此段的倒数第三行如果运动物体运动下去.画下来.师:笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同?不同又说明了什么?

生:笛卡儿把伽利略的物体受到的阻力为零改为物体不受任何力的作用.说明,不是仅仅限于阻力了,而是任何力.师:再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果,概括出一条重要的物理定律.叫做牛顿第一定律.[板书2]

一、牛顿第一定律

一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.牛顿第一定律.师:牛顿的结论和伽利略、笛卡儿的结论有什么不一样?

生甲:牛顿和伽利略的结论比较有两点不同:第一把阻力为零,改为不受作用力;第二伽利略结论中无保持静止状态.生乙:牛顿和笛卡儿结论比较,增加了保持静止状态.师:现在给大家2分钟,看谁最先把牛顿第一定律内容背下来.生:(背诵略)

师:大家看牛顿第一定律都说了些什么?定律的研究对象是(板书3(1)前半部分)

生:一切物体.(板书3(1)后半部分)

[板书3(1)](1)定律的研究对象一切物体.师:一切物师:定律成立的条件是(板书3(2)中的前半部分)

生:不能受外力作用.(板书3(2)中后半部分)

[板书3(2)](2)定律成立的条件不受外力作用.师:谁不能受外力作用?

生:研究的物体.师:定律的结论是(板书3(3)中的前半部分)

生:物体总保持静止状态或匀速直线运动状态.(板书3(3)中后面部分)

[板书3(3)](3)定律的结论总保持静止状态或匀速直线运动状态.师:有同学把结论中的或读成和把或改作和对吗?

生:不对.师:非常好,你能继续说一下为什么不对吗?

生:一个物体不可能同时存在两种状态,它要静止,就不可能做匀速直线运动.所以不能用和字.师:大家同意他的看法吗?(在板书2中的或字下加点)

师:定律中总保持的含义是什么呢?

生:好像是不改变的意思.师:你能给大家举例说明吗? 生:刚才第一个实验中小车在水平板上,不受钩码的拉力,原来静止,后来仍然静止.而由斜面滑下的小车,在理想平面上原来做匀速直线运动,后来仍然做匀速直线运动.师:谁能再举出一些事例?

生:放在桌上的书,停在车站上的汽车,假如没有别的物体推拉它们,它们原来静止就永远静止下去,在地面上踢出去的球,假如地面和空气对它没有阻力作用,原来做匀速直线运动的球,永远匀速直线运动下去.师:他说的大家同意吗?

生答:同意.师:可见总字体现了恒,或字体现了不是静,就是动.(在板书2中的总保持三个字下加点)

师:物体不受力的时候,它后来的运动状态由什么决定呢?

生:由它原来状态决定的.3.巩固练习

1.打出投影片

(1)已知某物体没有受到外力作用,那么该物体可能处于怎样的运动状态?为什么?

(2)在什么条件下,物体一定处于匀速直线运动状态?

(3)在什么条件下,物体一定处于静止状态?

师:同学们想一想,互相议论议论,然后回答.生:物体可能处于静止状态,也可能处于运动状态.师:为什么?

生:因为牛顿第一定律说一切物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.题目中没有说明物体原来是什么状态,所以它的状态是两种可能都存在.师:谁来回答第(2)题?

生甲:物体不受力的作用时.师:还有不同意见吗?

生乙:物体还必须原来处于匀速直线运动状态.师:也就是说要同时具备两个条件:第一、物体原来是运动的;第二,物体没有受到外力的作用.师:谁来说说第(3)题?

生:要同时有两个条件,一是物体原来必须是静止的;二是物体没有受到外力作用.师:请大家再思考这样一个问题:有人把牛顿第一定律说成静止的物体永远静止,运动的物体永远运动是否正确?为什么?

生:不正确,因为他把物体不受外力作用的条件丢了.师:还有补充吗?

生:运动物体不受外力作用时,它永远作匀速直线运动.师:可见,维持物体的运动不需要力,而物体运动状态改变则一定要有力的作用.师:谁能总结一下,我们今天学习的知识.4.小结

生甲:今天我们学习了牛顿第一定律,这是在实验基础上推理得到的.清楚了定律研究的对象、成立的条件和结论.生乙:还有定律中关键字的含义.5.布置作业

阅读教材,背诵牛顿第一定律.教学说明