人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律教案

这是一份人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律教案，共3页。教案主要包含了 教学目标，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。

（一）知识与技能
1.理解力是使物体产生加速度的原因
2.知道研究加速度和力的关系的实验过程
3.理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义
（二）过程与方法
1.师生共同实验并总结出牛顿第二定律。对其进行再探究，培养学生的实验能力，分析能力和解决问题能力。
2．初步掌握实验探究中的控制变量法
(三) 情感态度与价值观
让学生在自己探索并操作实验的过程中逐步学会运用理论知识，合理解决实际问题，在实验后分析问题时培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。
二、教学重点
1.熟练并准确地操作实验
2.认识并理解牛顿第二定律
三、教学难点
1.实验数据的分析与处理
2 .理解并掌握牛顿第二定律的物理意义及性质
四．教学方法
多媒体展示法，实验探究法，讲授法。
五．教学仪器与用具
小车，带滑轮的木板，小盘，砝码，细绳，刻度尺，打点计时器，电源等。多媒体课件。
六．教学过程
(一). 导入新课
创设情境，引入新课 （播放视频）
跳伞队员降落时要打开降落伞，这是什么道理？
方程式赛车比赛中所用的赛车质量是普通的小轿车的1/3，这又是什么道理？
其实，表面上看，都是为了在短时间内改变物体的运动状态。通过上节课的学习，我们
已经知道，改变物体的运动状态讲授为了产生加速度，而产生的加速度与物体受力及物体的质量是否有关系呢？下面我们就一起来学习这节内容。
（二）新课教学
1. 加速度与力的关系
如下图：小车的质量都为500克，砝码的质量
为100克，小盘的质量可以忽略。让小车在绳子的
恒定拉力下做初速度为零的匀加速运动。从打点计
时器打出的纸带得到如下数据
由图可知，两小车的质量相等，甲受到拉力F1=1N，乙受到的拉力F2=2N,由
S=1/2at2，我们可以求出加速度a，a甲=1m/s2，a乙=2m/s2，由大量的事实表明：对于质量相等的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比。用数学式子表示就是：
a甲/a乙=F甲/F乙 或a∝F
练习：我们现在可以解决“跳伞队员降落时为什么要打开降落伞？”这个问题了。
加速度与质量的关系
如上图：小车的质量都为500克砝码的质量
为100克。小盘的质量可以忽略，让小车在绳子的
恒定的力F的作用下做初速度为零的匀加速运动。
从打点计时器打出的纸带得到如下数据：
由图可知：两小车受到的拉力相等，甲小车的质量M甲=600克，乙小车的质量M乙=1000克，由S=1/2at2，我们可以求出加速度a，a甲=5m/s2，a乙=3m/s2，由大量的实验表明：在相同的力的作用下，加速度跟质量成正比。用数学式子表示就是a甲/a乙=M乙/M甲，或a∝1/m
练习：学都这，我们可以解决：“为什么方程式赛车的质量只有普通小轿车的1/3左右？”
综上所述实验得到两个关系，我们对力与质量和加速度的关系得到结论：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。在这个定律中，加速度和力都是矢量，它们都是有方向的，牛顿第二定律不但确定了加速度和力的大小之间的关系，还确定了它们的方向之间的关系。加速度的方向跟引起这个加速度的了的方向相同，牛顿第二定律用数学式子表示就是：F=kma。式中的k是比例常数，如果公式中的物理量选择合适的单位可以使k=1，从而使公式简化。我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿，牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是1千克的物体产生1m/s2的加速度的力，叫做1牛顿，即1牛顿=1千克*米/秒2. 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化为F=ma。这就是牛顿第二定律的公式。
前面讲的是物体受一个力作用的情况，物体受几个力作用时，牛顿第二定律也是正确的。不过，这时F代表所受外力的合力。牛顿第二定律的更一般表述是：物体的加速度跟所受的外力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟合外力的方向相同。写成公式就是
从牛顿第二定律的公式我们可以看出：
1合外力恒定不变时加速度恒定不变，物体就做匀变速运动
2合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变
3合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或匀速直线运动
例题分析：
学生阅读例题内容（教科书）
分析：要求物体的加速度——质量m已知——必须先求F1 和F2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。
用投影片展示解题过程
如图所示，建立直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分别F的两个分力为F1x=F1cs60°F1y=F1sin60°，F2的两个分力为F2x=F2cs60°F2y=F2sin60°F1y和F2y大小相等，方向相反，互相抵消F1x和F2x的方向相同，所以F合=F1x+F2x=F1cs60°+ F2cs60°=5N+5N=10N
（三）小结
1.本节课的实验研究方法是控制变量法
2. 牛顿第二定律确定了a和F之间的大小关系，也确定了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2
（五）板书设计
第三节 牛顿第二定律
实验探究
1质量一定时，加速度与作用力的关系a∝F
2作用力一定时，加速度与质量的关系a∝1/m
二、总结规律
1、公式：F∝ma
F=kma
F合=ma（国际单位制k=1）
2、定律内容
3、定律物理意义及性质

位移 时间
0.1s
0.2s
0.3s
甲小车
1cm
4cm
9cm
乙小车
2cm
8cm
18cm
位移 时间
0.1s
0.2s
0.3s
甲小车
2.5cm
5.0cm
22.5cm
乙小车
1.5cm
6.0cm
13.5cm
F合=ma