牛顿第二定律物理教案

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牛顿第二定律物理教案（篇1）

（一）教材分析

牛顿运动定律以力和运动的知识为基础，进一步研究了力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础，从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。因此，这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位，是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章的重点和中心内容。

（二）教学内容、教材体系与教学目标

本章教材在牛顿第一定律之后，安排了一节“ 运动状态的改变”，起到了承上启下的作用。它既是对牛顿第一定律的深化，使学生进一步认识到力是产生加速度的原因，质量是惯性大小的量度，也是为学习牛顿第二定律做的铺垫，使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定，并且对它们的关系有了定性的认识。

本节教材利用控制变量的实验方法，分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系，再把这两个关系综合起来，总结出牛顿第二定律。然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况，推广到受多个力的一般情况，从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况，并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

根据以上分析和大纲对本节内容的要求，结合学生的实际情况，确定的知识教学目标为：

1．知道牛顿第二定律内容及表达式，理解牛顿第二定律的含义，能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。

2．理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

3．知道力的单位“牛顿”的定义。

在本节课的教学中，还应渗透科学方法教育。让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验，掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中，让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法，并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。

（三）教学方法

根据本节课的教学内容和学生的实际情况，采用的教学方法是：以演示实验为基础，以引导学生探索规律的活动为主线，在整个教学活动中贯穿教为主导，学为主体的教学思想。

本节课将教材的定性实验，改为利用气垫导轨所做的定量实验，并且利用图象分析实验数据，这样可以把加速度跟力的关系及加速度跟质量的关系，更直观地表示出来，使学生更信服从实验中得出的结论，有利于学生掌握好牛顿第二定律。本实验虽为演示实验（限于实验条件），但从实验的设计到实验条件的控制和实验数据的测量与分析，以及规律的概括和总结，都注意调动学生的积极性，引导学生主动参与，充分体现学生的主体地位。

（四）教学程序

1．引入新课

通过复习加速度跟力和质量的定性关系，使学生明确物体的加速度与物体所受的力和它的质量两个因素有关。进一步提出问题：加速度跟力和质量存在什么定量关系？由此引入课题。

这样引入新课简捷明快，直接切题。

2．新课教学

（1）设计实验

①设计实验装置。

引导学生根据实验目的，从实验对象（沿气垫导轨运动的滑块），实验源（提供拉力的重物），实验效果显示器（光电门及电脑计时器）三个方面设计实验装置。

②设计测量方法

在实验中需要测量滑块的质量、它所受的拉力及它的加速度。

滑块及配重片的质量用天平测量（课前测好）。

滑块所受拉力可看作等于所悬挂重物(小桶及砝码)的重力（悬挂的重物的质量远小于滑块的质量）。

滑块的加速度是测量的关键和难点，也是在教学中引导学生设计实验的重点。首先，使学生明确，我们不能直接测出加速度，而应测出相关的物理量求出加速度。在实验中，滑块运动的位移S和时间t容易测量，再由公式求出加速度。这就要求在实验中应测量滑块从静开始做匀加速运动的位移S和相应的时间t。

③设计研究方法

引导学生回顾初中学习欧姆定律时研究电流跟电压和电阻的关系时采用的方法，明确研究多个物理量间的关系时，需采用控制变量法。在本实验中，采用控制变量法，分别研究加速度跟力的关系和加速度跟质量的关系。

把向学生介绍实验装置和实验方法，改为在教师的引导下，由师生共同根据实验目的设计实验装置和实验方法，使学生变被动接受为主动设计，变旁观者为主人，学生对实验装置更清楚了，对实验方法更理解了，对实验过程更明确了。这种设计充分调动了学生的积极性，发挥了学生的主体作用，培养了学生的创新能力。

（2）实验探索

保持滑块质量不变，通过改变悬挂重物的重力来改变滑块所受的拉力，测出在不同拉力作用下滑块的加速度，利用多媒体投影演示建立a—F坐标系，根据测量的数据描点连线的作图方法，由图像得出：m一定时，a∝F。

保持拉力不变，改变滑块的质量，测出相应的加速度。利用多媒体投影建立a—m坐标系，根据测量数据描点连线，得到一条曲线，由该曲线引导学生提出猜想：加速度跟质量可能是反比关系。进一步启发学生，为验证猜想，需画出a—1/m图象，再让学生根据上述方法建立a—1/m坐标系，描点、连线，得出一条过原点的直线，从而证明了猜想a∝1/m是正确的，找到了加速度跟质量的定量关系。

利用图象分析实验数据总结物理规律的方法，学生才刚刚接触，是本节课教学的难点之一。所以，教学中教师应通过多媒体投影，结合画a—F图象，给学生讲清如何建立坐标系、选标度、描点、连线，那么，学生根据这种方法，就可画出a—1/m图象，找出加速度跟质量的关系。

（3）概括规律

引导学生综合上述两个实验结论，总结出牛顿第二定律的内容及表达式，并通过讨论比例系数k的取值，定义力的单位“牛顿”。进一步结合实验说明加速度跟力的方向关系，强调牛顿第二定律的矢量性。

3．巩固提高

通过例题和练习，巩固牛顿第二定律，通过思考与讨论使学生认识到牛顿第二定律的瞬时性。

4．课堂小结

知识总结：回顾牛顿第二定律的内容，强调其矢量性和瞬时性。说明牛顿第二定律是动力学的核心，它确定了力和运动的关系，它能解释物体为什么做这种运动或那种运动，强调牛顿第二定律的重要性。

科学方法总结：总结控制变量法，根据实验目的的设计实验的方法，利用图象分析实验数据总结物理规律的方法。

牛顿第二定律物理教案（篇2）

一、教学目标

1。物理知识方面的要求:

(1)掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;

(2)理解公式中各物理量的好处及相互关系;

(3)明白在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

2。以实验为基础，透过观察、测量、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。

3。渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据，使学生明白结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

二、重点、难点分析

1。本节的重点资料是做好演示实验。让学生观察并读取数据，从而有说服力地归纳出a与F和m的关系，即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能到达掌握方法、提高素质的目标。

2。牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难。但要全面、深入理解该定律中各物理量的好处和相互关联;牢固掌握定律的物理好处和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的。这一难点在本课中可透过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破，另外，还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。

三、教具

小车、木板、滑轮、钩码、投影仪。

四、主要教学过程

(一)引入新课

由牛顿第必须律可知，力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。

由牛顿第必须律还可知:一切物体总持续静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系?我们透过实验来探求。

(二)教学过程设计

1。实验设计

(1)启发学生按如下思路得出实验方法:对于一个物体(使m不变)，不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

用同样的力(使F不变)作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。

(2)启发学生按如下思路得出实验原理:测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由

我们的实验就是由两个小车在相同时光内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系

(2)实验装置

实验采用必修本所述装置稍加改善。在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

3。实验过程

(1)加速度跟力的关系

使用两个相同的小车，满足m1=m2;在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:(投影)

表1

第一次 第二次

m/kg F1/N s/m F′/N s′/m

小车1 0。2 0。2 0。32 0。3 0。31

小车2 0。2 0。1 0。15 0。1 0。10

比较可得，在误差允许的范围内，a∝F。

(2)加速度跟质量的关系

将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:(投影)

表2

第一次 第二次

F/N m/kg s/m m/kg s/m

小车1 0。1 0。4 0。15

小车2 0。1 0。2 0。31

4。定律导出

成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

(2)上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。

在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg?m/s2。

可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。

(3)当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，但是这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是:

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

数学公式是:F合=ma。

5。定律的理解

牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的状况，以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:

(1)定律中各物理量的好处及关系

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)定律的物理好处

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;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;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。

牛顿第二定律以简单的数学形式证明了运动和力的关系。

6。巩固练习

(1)从牛顿第二定律明白，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度。但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，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，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)对一个静止的物体施加一个力，物体必须做加速运动，对吗?

答:略。理由同上。

(3)下方哪些说法不对?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必须受恒力作用。

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。

(三)课堂小结(可引导学生总结)

1。这节课以实验为依据，采用控制变量的方法进行研究。这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到。我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法。

2。定义力的单位“牛顿”使得k=1，得到牛顿第二定律的简单形式F=ma。使用简捷的数学语言表达物理规律是物理学的特征之一，但应明白它所对应的文字资料和好处。

3。牛顿第二定律概括了运动和力的关系。物体所受合外力恒定，其加速度恒定;合外力为零，加速度为零。即合外力决定了加速度，而加速度影响着物体的运动状况。因此，牛顿第二定律是把前两章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。

五、说明

1。本课以必修教材为依据。实验采用课文所述装置，简单直观，易得出结论。缺点是不够精确，操作亦须谨慎，否则会出现误差较大的情形。重复实验时，也可逆向操作验证。先确定二小车距终点位移，然后放手由同时到达终点验证，操作较容易。有条件的学校可使用气垫导轨、光电门进行精确测量验证。

2。透过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要资料和任务。本节资料即为一典型探求过程:运用控制变量、实验归纳的方法研究三个变量的关系。这种方法在热学中研究p、V、T三量关系，在电学中U、d、E的关系等都要用到。这是人类认识世界的常用方法。所以本节课不只是让学生掌握牛顿第二定律，更应明白定律是如何得出的。

3。牛顿第二定律透过加速度将物体的运动和受力紧密联系，使前三章构成一个整体，这是解决力学问题的重要工具。应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的内涵和外延，避免重公式、转文字的现象。数学语言能够简明地表达物理规律，使其形式完善、便于记忆，但它不能替代文字表述，更不能涵盖与它关联的运动和力的复杂多变的状况。否则就会将活的规律变为死的公式。

牛顿第二定律物理教案（篇3）

一、教学目标

1。知识目标

（1）掌握牛顿第二定律的文字资料和数学公式;

（2）理解公式中各物理量的好处及相互关系;

（3）明白在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

2。潜力目标：

以实验为基础，透过观察、测量、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。培养学生的实验潜力、概括潜力和分析推理潜力。

3。方法目标

渗透物理学研究方法的教育。实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据，使学生明白结论是如何得出的;认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

二、学法引导

1。以分组实验的方法，让学生带着问题去研究。

2。“控制变量法”是我们经常用来分析问题、解决问题的有效途径。

3。归纳总结，构成规律性认识。

三、重点?难点?疑点及解决办法

1。重点

师生协作，在完成实验基础上，讨论得出牛顿第二定律。并掌握牛顿第二定律的初步应用。

2。难点

物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的因果及相互关系。

3。疑点

1）。从牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都能够使物体产生加速度，但是当用力推一个停在地面上的较大的物体时，却推不动，这是什么原因呢？

2）。运用牛顿第二定律应注意的关键问题是什么？

4。解决办法

对实验分析、剖析、讲解例题及师生互动等方式加以解决。

四、教具学具准备

1。展示平台、多媒体背投。

2。带滑轮的长木板两块、小车两辆、细线、砝码盘、砝码、铁夹、直尺等

五、主要教学过程

一）引入新课

由牛顿第必须律可知，力是改变物体运动状态的原因。而物体运动状态的改变是物体运动速度发生变化，即加速度不为零。因而力又是产生加速度的原因，加速度与力有关。

由牛顿第必须律还可知：一切物体总持续静止或匀速直线运动状态，这种性质叫惯性。而质量是物体惯性大小的量度，因而加速度跟质量有关。

那么物体运动的加速度跟物体质量及受力之间存在什么样的关系？我们透过实验来探求。

二）教学过程设计

1。实验设计

（1）启发学生按如下思路得出实验方法：对于一个物体（使m不变），不受力时加速度为零→受力后加速度不为零→受力越大则加速度越大。

用同样的力（使F不变）作用于不一样物体→质量小的易被拉动→质量越小加速度越大。

就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中一个量不变，即控制变量的方法。

（2）启发学生按如下思路得出实验原理：测定物体加速度的方法有多种，如利用打点计时器、分析纸带等，这些方法较精确但费时→寻找一种用其它物理量直观反应加速度大小的办法→由运动学公式S=1/2st2可知，在相同的时光内位移与加速度成正比

我们的实验就是由两个小车在相同时光内的位移来反映加速度大小跟力和质量的关系

2。 实验装置

在图1中a、b、c三个位置加装光滑金属环以控制线绳位置不使脱落;另外透过环a将两绳合并在一齐可直接用手操作，以避免铁夹操作的困难。这样虽然增大了阻力，但只需使木板稍前倾平衡摩擦力即可。木板侧面的刻度用以读出位移大小。

3。实验过程

（1）加速度跟力的关系

使用两个相同的小车，满足m1=m2，在连小车前的绳端分别挂一个钩码和两个钩码。将二小车拉至同一齐点处，记下位置。放手后经一段时光使二小车同时停止，满足时光t相同。读出二小车的位移填入表1:（投影）

表1

M/?K??? 第一次??? 第二次

0。2?K??? F/N??? S/m??? F/N??? S/m

0。2?K??? 0。2??????? 0。3

0。2?K??? 0。1??????? 0。1

将挂一个钩码的小车不变，将挂两个钩码的小车前换为三个钩码，重复实验。

引导学生分析力的比值和位移的比值，透过比较可得，在误差允许的范围内， 。

（2）加速度跟质量的关系

将小车1上加0。2kg砝码，使m1=2m2;二小车前面绳端都挂一个钩码，使F1=F2。将二小车拉至同一齐点处放开经一段时光使其同时停止，读出各小车位移记入表2:（投影）

表2

MF/N??? 第一次??? 第二次

0。1?K??? M/?K??? S/m??? F/N??? S/m

0。1?K??? 0。4??????? 0。6

0。1?K??? 0。2??????? 0。2

引导学生分析质量的比值和位移的比值，透过比较可得，在误差允许的范围内，

a1/a2=m2/m1??????? 或? a∝

4。定律导出

成正比，跟物体的质量成反比，即牛顿第二定律的基本关系。写成数学

（2）上式可写为等式F=kma，式中k为比例常数。如果公式中的物理量选取适宜的单位，就能够使k=1，则公式更为简单。

在国际单位制中，力的单位是牛顿。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的：使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N=1kg?m/s2。

可见，如果都用国际单位制中的单位，就能够使k=1，那么公式则简化为F=ma，这就是牛顿第二定律的数学公式。

（3）当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律也是正确的，但是这时F代表的是物体所受外力的合力。牛顿第二定律更一般的表述是：

物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

数学公式是：F合=ma。

5。定律的理解

牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的，但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的状况，以及应用于变力作用的某一瞬时。还应注意到定律表述的最后一句话，即加速度与合外力的方向关系，就是说，定律具有矢量性、瞬时性和独立性，所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点：

（1）定律中各物理量的好处及关系

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）定律的物理好处

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;合外力随时光改变时，加速度也随时光改变;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。

牛顿第二定律以简单的数学形式证明了运动和力的关系。

6。例题

在光滑的水平桌面上，有一个质量为2?K的物体，用两个互为1200的两个10N的水平方向上的力作用在物体上，求物体的加速度是多少？

（1）学生阅读例题

（2）解答：

如图所示，建立平面直角坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解，F1的两个分力为：

F2的'两个分力为：

F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消，F1x和F2x的方向相同，所以：

已知合力F合和质量m，据F合=ma，即可求得：

透过上方的例题，引导学生总结出用牛顿第二定律解题的一般步骤

1）选对象

2）分析力（画受力图）

3）建坐标

4）分解力

5）列方程

6）解联立（联立方程，求解结果）

7。总结、扩展：

1。学习用控制变量法研究问题，解决问题。

2。掌握牛顿第二定律及公式。牛顿第必须律确定了力的涵义，指出力是改变物体运动状态的原因，牛顿第二定律则描述出力是怎样改变物体运动状态的即力与物体加速度成正比，物体加速度方向与力的方向相同。

3。掌握牛顿第二定律的矢量性、同时性和独立性原理。

4。掌握运用牛顿第二定律解题的一般步骤。

牛顿第二定律物理教案（篇4）

一、教学目标

【知识与技能】掌握牛顿第二定律并会进行计算;知道力的单位。

【过程与方法】通过合作探究，提高合作能力与逻辑思维能力。

【情感态度与价值观目标】养成科学严谨的科学态度，提升对物理的兴趣。

二、教学重难点

【重点】掌握牛顿第二定律。

【难点】对牛顿第二定律的应用。

三、教学过程

环节一：导入新课

教师向学生提问：上节课的实验结论，小车的加速度与所受的力成正比，与它的质量成反比。这个结论是否具有普遍试用性呢?从而引入新课。

环节二：新课讲授

(一)牛顿第二定律

①教师向学生讲述：大量的实验和观察到的事实得到同样的结论,由此总结出一般性的规律也就是牛顿第二定律：物体的加速度大小跟质量成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

②组织学生合作探究牛顶第二定律的表达式，学生可以写出：

环节三：巩固提高

给出例题，一个物体，质量2Kg,受到互成120角的两个力F1和F2的作用，此外没有其他力。这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度?

向学生提问此时对力怎么处理?学生讨论后得出，此时作用力为合力，可以根据力的合成和分解，进行计算。

环节四：小结作业

小结：教师总结。

作业：对科学漫步进行探讨。

四、板书设计

牛顿第二定律物理教案（篇5）

牛顿第二定律

教学目标

知识目标

（1）通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系；

（2）会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式；

（3）通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律；

（4）认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系；

（5）能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题．

能力目标

通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力．

情感目标

培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯．

教学建议

教材分析

1、通过演示实验，利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系：在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系．

2、利用实验结论总结出牛顿第二定律：规定了合适的力的单位后，牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式．

3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义：公式中的表示的是物体所受的.合外力，而不是其中某一个或某几个力；公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同，所以牛顿第二定律具有矢量性；物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化，这就是牛顿第二定律的瞬时性．

教法建议

1、要确保做好演示实验，在实验中要注意交代清楚两件事：只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力（根据学生的实际情况决定是否证明）；实验中使用了替代法，即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小．

2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义．

3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律，让学生重新认识出中所给公式．

教学设计示例

教学重点：牛顿第二定律

教学难点：对牛顿第二定律的理解

示例：

一、加速度、力和质量的关系

介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前题下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前题下，讨论质量和加速度的关系．介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力．介绍数据处理方法（替代法）：根据公式可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比．

以上内容可根据学生情况，让学生充分参与讨论．本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机，变为定量实验．

1、加速度和力的关系

做演示实验并得出结论：小车质量相同时，小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比，即，且方向与方向相同．

2、加速度和质量的关系

做演示实验并得出结论：在相同的力F的作用下，小车产生的加速度与小车的质量成正比，即．

二、牛顿第二运动定律（加速度定律）

1、实验结论：物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同．即，或．

2、力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N．则公式中的＝1．（这一点学生不易理解）

3、牛顿第二定律：

物体的加速度根作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同．

数学表达式为：．或

4、对牛顿第二定律的理解：

（1）公式中的是指物体所受的合外力．

举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体

所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力．（在桌面上推粉笔盒）

（2）矢量性：公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同．由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向．

（3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化．

举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度．

汽车在平直马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供．可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反．

（4）力和运动关系小结：

物体所受的合外力决定物体产生的加速度：

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动

当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动

以上小结教师要带着学生进行，同时可以让学生考虑是否还有其它情况，应满足什么条件．

探究活动

题目：验证牛顿第二定律

组织：2－3人小组

方式：开放实验室，学生实验．

评价：锻炼学生的实验设计和操作能力．