资源简介

第四章 运动和力的关系
第3节 牛顿第二定律
教学设计
问题与目标
1.能准确表述牛顿第二定律
2.能从瞬时性、矢量性等多方面深入理解牛顿第二定律。
3.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。
重点与难点
1.理解牛顿第二定律（重点）
2.用牛顿第二定律求解瞬时加速度（难点）
3.应用牛顿第二定律解决实际问题（难点）
教学准备
教师要求
多媒体课件，小物块
学生要求
复习上节课知识，预习这一节新课。
教学过程
一、导入新课
我们都知道，世界上有一种赛车比赛叫“F1方程式赛车”。每辆赛车的启动速度、行驶速度都非常快。F1赛车的质量一般都比较轻，只有700kg左右。而且赛车又有着非常强大的发动机来提供动力。这样赛车就有非常大的加速度，来为比赛提供足够的速度要求。强大的动力、轻盈的车身和加速度之间又有着怎样的数量关系呢？
二、新课教学
（一）牛顿第二定律的表达式
上节课的实验结果表明，小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量m成反比。那么对于任何物体都是这样的吗？
如果我们多做几次类似的实验，每次实验的点都可以拟合成直线，而且直线与坐标轴的交点都十分靠近原点。那么实际规律很可能就是这样的。
在上节课的基础上，我们可以在进行几组类似的实验。
【教师活动】引导学生自主的设计一些关于力和加速度的实验，并为其完善设计的实验。
【学生活动】小组间讨论设计关于力和加速度的实验。
【教师活动】根据学生们设计的实验，组织学生进行实验并记录数据。根据数据绘制相应的a—F图像。
【学生活动】将讨论出的实验过程进行实践，记录数据、绘制图像。并将实际数据图像与猜想图像进行对比。
这样根据我们的结论推导出的很多新结果都与事实一致，我们就可以确定出一般性的规律：
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。这就是牛顿第二定律。
用公式表示牛顿第二定律为：
也可以写成等式：
其中k为比例系数。
（二）力的单位制
当中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。
当k=1时，质量为1kg的物体在某力的作用下获得1的加速度，则这个力
这样我们就得到了力的单位，千克米每二次方秒。后人为了纪念牛顿，把它称作“牛顿”，用符号N表示。
当我们把质量的单位取千克（kg），加速度的单位取米每二次方秒（），力的单位取牛顿（N）时，k值为1，牛顿定律可以表示为
（三）牛顿第二定律的性质
【教师活动】提问：根据前边课程的学习，讨论牛顿第二定律有什么性质？播放F1赛车启动的视频，带领学生讨论以下问题。
当F1赛车启动的时候，汽车所受到的加速度方向如何，与发动机的牵引力方向什么关系？
当F1赛车启动完成后，松开油门，汽车做什么运动？这时汽车受到什么力作用，汽车加速度如何？
当F1赛车再次踩下油门时，赛车做什么运动？速度如何变化？
【学生活动】根据老师提问，积极思考，互相讨论。并汇报给老师。
【教师活动】教师总结牛顿第二定律的性质。
①矢量性：当赛车启动的时候，赛车所受合力方向与汽车加速度方向相同，表明牛顿第二定律具有矢量性。
②瞬时性：当F1赛车松开油门后，发动机不再提供牵引力，赛车在一瞬间只受到阻力作用。这时赛车立刻进行减速运动。说明牛顿第二定律具有瞬时性。
③独立行：当再次踩下油门时，赛车有可能进行匀速运动，这时发动机的牵引力与阻力大小相等，可以看做发动机提供的加速度，与阻力提供的加速度大小相等、方向相反，叠加效果为加速度为0；也有可能进行加速运动，发动机的牵引力大于阻力，各自的独立效果叠加为加速度与速度方向相同，进行加速运动。由此可以看出，牛顿第二定律具有独立性。
【教师活动】带领学生学习、分析课本第90页、第91页例题。
三、课堂小结
四、作业设计
完成课本第92页练习题。
第3节 牛顿第二定律
1.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，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.单位：
3.性质：

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