高一物理牛顿第二定律教案

高一物理牛顿第二定律教案（共14篇）

高一物理牛顿第二定律教案 篇1

★新课标要求

（一）知识与技能

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。

4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

（二）过程与方法

1、以实验为基础，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。

2、培养学生的概括能力和分析推理能力。

（三）情感、态度与价值观

1、渗透物理学研究方法的教育。

2、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。★教学重点

牛顿第二定律 ★教学难点

牛顿第二定律的意义 ★教学方法

1、复习回顾，创设情景，归纳总结；

2、通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。★教学用具：

投影仪、多媒体等 ★教学过程

（一）引入新课

教师活动：利用多媒体播放汽车启动、飞机起飞等录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它们的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？

学生活动：学生观看，讨论其可能性。

点评：通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力 教师活动：提出问题让学生复习回顾：

l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？

2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？

学生活动：学生回顾思考讨论。教师活动：（进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）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？

学生活动：学生思考讨论，并在教师的引导下，初步讨论其规律．

点评；通过多媒体演示及学生的讨论，复习回顾上节内容，激发学生的学习兴趣。培养学生发现问题、探究问题的能力。

（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？

2、它的比例式如何表示？

3、各符号表示什么意思？

4、各物理量的单位是什么？其中，力的单位“牛顿”是如何定义的？

学生活动：学生讨论分析相关问题，记忆相关的知识。

教师活动：上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况，当物体受到几个力作用时，上述规律又将如何表述？

学生活动：学生讨论分析后教师总结：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。

点评：培养学生发现一般规律的能力

教师活动：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。

学生活动：学生讨论分析后教师总结：力是使物体产生加速度的原因，力与物体的加速度具有矢量性、瞬时性和独立性

点评：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情况，以及应用于变力作用的某一瞬时。

教师活动：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？

学生活动：学生在实物投影仪上讲解自己的解答．并相互讨论；教师总结用牛顿第二定律求加速度的常用方法。

点评：通过分析实例，培养学生进行数据分析，加深对规律的理解能力，加强物理与学生生活实践的联系。

（三）课堂总结、点评

教师活动：教师引导学生总结所研究的内容。

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情况。因此，牛顿第二定律把前几章力和物体的运动构成一个整体，其中的纽带就是加速度。学生活动：学生自己总结后作答，其他同学补充。点评：培养学生的概括和总结能力。

（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 C、物体作直线运动，合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动，合外力一定为零

4、设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 A、先加速后减速，最后静止 B、先加速后匀速

C、先加速后减速直至匀速 D、加速度逐渐减小到零 ☆对牛顿第二定律的应用

5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

★课余作业

1、课后完成课本82页“问题与练习”中的习题。

2、质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的，你怎样解释？

3、根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。

4、如何用动力学方法测物体的质量。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

高中物理新课程标准中要求学生对牛顿第二定律有一定的理解和掌握。作为教师首先要对新标准做出自己的分析和判断，结合新标准要求，认识到，要达到该标准不仅要使学生了解牛顿第二定律的内容，更重要的是让学生认识到牛顿第二定律在现实生活中应用的重要性，以及如何利用该定律来解决实际问题，更不能忽略要在教学过程中时刻注意对学生学习能力的培养。

本课以必修1教材为依据。通过定律的探求过程，渗透物理学研究方法，是整个物理教学的重要内容和任务。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，更应知道定律是如何得出的。

定义力的单位“牛顿”使得k＝l，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，但应知道它所对应的文字内容和意义。

牛顿第二定律通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、轻文字的现象。数学语言可以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情况。否则就会将活的规律变为死的公式。

高一物理牛顿第二定律教案 篇2

笔者在课堂教学的主线上采用双主线平行前进的方法, 一条主线以解读牛顿第二定律为知识体系层层推进, 着重解决应该如何理解和应用牛顿第二定律;另一条主线则以《小球历险记》为情节步步展开, 分析小球在“历险”过程中的种种情况 (受力情况、运动情况及力和运动的关系) 。两条主线并行交错, 互为补充, 取得了良好的教学效果。

二“牛顿第二定律”教学主线的特点

1. 平行前进, 交错延伸

从上面的图表中不难看出本节课的两条教学主线是既平行又交错的关系。这样, 学生既理解了牛顿第二定律的本质, 掌握了应用牛顿第二定律的关键问题, 又学会了如何应用牛顿第二定律解决实际问题。

2. 一虚一实, 相互“利用”

本节课的两条主线中, 小球是实实在在的, 但不是这节课的重点;而“解读”是抽象的, 但它恰恰是本节课所要达到的主要目标。笔者在这两条主线的设计上, 一方面, 让具体的小球不断在“历险”中碰到“问题”, 再从问题的分析、解决中总结规律——抽象地“解读”。另一方面, 让抽象“解读”得出的有关结论, 解决小球在“历险”中碰到的新问题。

3. 环环相扣, 层层推进

本节课的两条主线从逻辑思维上看是环环相扣的, 而从问题的难度上看是层层推进的。以小球这条主线来说, 一方面, 以“序幕——启程——历险——奇遇”为情节环环相扣。另一方面, 从分析“静止”到“运动”, 从“合力为零”到“合力不为零”, 从“受力恒定”到“受力变化”, 一步一步, 把问题不断拓展、不断深化。

4. 艺术处理, 引人入胜

本节课将两条主线以不同的表现风格展示出来, 一庄一谐。“解读”是严谨科学的, “历险”则是生动诙谐的。用拟人化的手法和形象化的语言, 将空洞抽象的理论用具体形象的小球在“历险”中“问题化”“情节化”, 用大家熟悉的形式展现出来, 又以插播广告的方式总结出牛顿第二定律的有关规律, 新颖别致、通俗易懂。而通过PPT等媒体教学手段, 将问题逐步展示, 不断变化, 一波三折、跌宕起伏, 很好地吸引了学生的眼球、抓住了学生的思想, 达到了很好的教学效果。

三常用的教学主线

第一, “论文”型——旁征博引, 严丝合缝。这种主线以“科学严谨”见长, 通常适用于一些物理规律的教学。这样的主线, 脉络分明、结构严谨, 摆事实、讲道理、重发展, 是物理规律教学的主要教学思路。

第二, “小说”型——曲径通幽, 悬念迭出。这种主线以“情节曲折”取胜, 通常对一些以习题为主的课, 可以采用这种主线。可以按所学内容的知识体系和内在关系将问题系列化、情节化, 将问题以“串联”的方式组织起来。这种主线强调一题多解和一题多变, 在“多解”中寻找解决问题的一般思路和最佳方案;在“多变”中领悟物理的变与不变的辩证关系。比如, 本节课中的“小球历险”问题。有时也可以用物理中的一些“佯谬”“上当题”“易错题”作为教学主线, 让学生在辨析中领悟真谛;在“上当”中增长知识;在“错误”中走向成功。这样的教学主线, 使枯燥沉闷的习题教学变得生动形象、变化多彩, 同时也培养了学生多方面的能力。

第三, “散文”型——自然流畅, 形散神聚。这种主线以“思维发展”为要。在物理课堂教学中先列举一些表面上看似互不相干的问题, 探讨其分析思路、解决办法, 然后从中找寻其共同之处、领悟其共通之处, 达到多题归一的目的, 真正做到以不变应万变, 从而提高分析问题、解决问题的能力。在习题课教学中也可用这种教学主线, 这样的教学主线一般适用于单元复习, 特别是高考复习课中常使用。

第四, “诗歌”型——行云流水, 意境高远。这种主线以“丰富想象”占优。对一些以阅读为主的课题, 也可以一改通常的教学模式, 灵活设计一些教学主线, 通过实验、视频、阅读、参观等形式来达到教学目标, 激发学生的学习热情, 拓宽学生的知识视野, 展开学生想象的翅膀。

摘要：本文以作者开设的公开课“牛顿第二定律”教学主线的设计为例, 介绍了教学主线的设计思路和主要特点, 探讨了高中物理课堂教学的设计方法和设计技巧。

高中物理牛顿第二定律教学浅谈 篇3

【关键词】高中物理;牛顿第二定律;教学;实验

作为高中阶段典型的验证性实验，牛顿第二定律相较于传统设计性实验和综合性实验而言，无论是实验过程还是实验手段都较为简单，然而简单的实验过程与实验手段不代表实验思想和实验方法也同样简单。在复杂的实验关系面前，简单的实验操作更加能够阐述其中的科学道理，这是实验教学探索性和启发性特征的体现。

一、关于牛顿第二定律

在牛顿第二定律中，物体加速度大小随着物体自身受到的作用力增大而随之增大，与此同时物体质量趋于减小，合外力方向与加速度方向相一致，即公式为F=ma。牛顿第二定律是对物理学中运动和力关系的一种概括，是较为经典的物理学定律。曾经在惯性定律中我们了解到并非是导致物体运动的原因，显然这与生活经验内容相违背，而在牛顿第二定律中我们认识所谓的运动过程侧重是指物体运动过程中状态的变化，在力的作用下物体运动方向或是速度发生了改变。

1.相互作用力

物理运动状态发生改变是受到力的作用的影响，我们经常在生活中碰到这样的例子，比如车辆在行使过程中的加速或是减速操作正是由于车辆自身运动速度受到摩擦力和牵引力的影响。加速运行时气缸中有大量汽油在燃烧，在传动装置作用下牵引力产生，加之滚动摩擦力的影响，使得车辆运动方向与合力方向相一致，进而形成加速运动的状态，这一过程中滚动摩擦力随之增大，直到与牵引力达到相互平衡的状态。

2.重力场运动

除了相互作用力和运动之间的关系问题外，牛顿第二定律在力学方面还涉及到重力场中力的应用问题。比如石子在斜上抛过程中初始的力一般都较为短暂，不易被察觉，在较大的加速度作用下飞快运动。需要注意的是，在初始力作用下石子运动速度减少再受到初始力作用影响，这其中不计与空气摩擦产生的作用力，因此重力是唯一对石子产生的作用力。在重力的影响下，石子对应的运动状态有了显著改变，这可从运动石子的大小及运动速度等方面得以体现。从运动合成及分解原理分析，这一运动作用力可被划分为垂直方向上的作用力与水平运动方向上的作用力两个方面。水平方向并不存在其余外力的影响，因此对应的石子运动速度并不会产生明显变化，至于垂直方向上的作用力则是受到重力的影响，并且在重力方向上还存在加速度的影响，这就使得垂直方向上的石子运动在具体速率方面呈现出先减小，而后在反方向迅速加速运动的现象。

二、牛顿第二定律实验操作

作为物理概念从理论演变为现实的必要基础，实验操作的重要性不可忽视，实验是帮助学生提升对物理概念感性认知的最直接手段。关于牛顿第二定律的实验操作过程可从教材中的实验获得教学灵感，以此加深学生对牛顿第二定律内容的本质理解。

1.实验装置

如下图1所示，实验过程中的长木板需要在其中一端设计定滑轮，并将其设定为滑块A与B，二者材料相同，置于长木板后借助不可伸长的轻绳连接滑块A与B，并将右边连接与打点计时器纸带相穿。

图1 实验装置

2.细节引导

缓慢抬起长木板后在滑块A置于长木板处时将其固定住，尽管教师能够理解这是平衡摩擦力作用，然而学生却可能存在不明白的地方，这就需要教师对其进行有效的引导，比如对学生提问若是模板抬起角度小则对应的滑块A会不会出现下滑现象。能够沿着长木板下滑这一过程能够阐述怎样的道理，这能够帮助学生更好地理解和运用摩擦力的概念。

3.实验分析

实验完成后教师可指导学生借助坐标纸上作图的方式来加深对牛顿第二定律相关概念的理解，牛顿第二定律关系图中的a-F或a- 直线是过原点的，然而实际操作过程中学生能够计算得到的数据却并不一定达到预期效果，经常出现的情况是图像末端在原点处发生弯曲，进而导致图像不经过原点。学生可以分析若是摩擦力平衡状态下发生倾角过大或是过小的问题则对应的数据图像是怎样的，发生图像末端弯曲的主要原因是什么。对待真实的实验结果，学生应当寻找其中存在的原因，切忌简单化处理，并对其中的预期现象进行深入阐述，理清牛顿第二定律的概念，形成正确的实验认知，这是掌握和应用物理知识的关键所在。

4.习题评讲

作为物理问题情境设置的重要方式，习题的评讲过程能够帮助学生更好地实现对内化规律的吸收，且促进学生实验技能与方法的完善，这既是实验延伸的重要过程，更是对牛顿第二定律的有效应用，习题评讲中能够再一次对实验过程进行受力分析，加深理解。

综上所述，除了物理思想外，牛顿第二定律中还包含了丰富的物理实验方法，是后续物理课程学习的重要基础，这就需要教师在讲授牛顿第二定律时融入该定律建立与推导的相关过程，引导学生了解牛顿第二定律的形成全过程，这不仅能够让学生更好地掌握基本物理知识，且有利于学生对自然界运动定理的理解，这对于学生科学素养的提升和正确实验观的树立都有积极影响。

【参考文献】

[1]刘方，陈刚.气垫导轨实验中导轨弯曲的系统误差分析[J].长江大学学报（自然科学版），2004，（01）

[2]陈刚.气垫导轨上空气膜厚度的测定[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2008，（01）

[3]李德地.浅谈用气垫导轨进行实验的相关问题[J].科教文汇（上旬刊），2010，（02）

【作者简介】

李辉，男，1984.10.05，陕西渭南，工作单位：渭南市铁路自立中学，本科，中学二级，沪科版物理。

高中物理牛顿第二定律教案 篇4

本章教科书将牛顿第二定律的探究实验和公式表达式分成两节内容，目的在于加强实验探究和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。牛顿第二定律的首要价值应该是确立了力与运动之间的直接关系，即因果关系。如知道了物体的受力情况，物体的运动状态及其变化就完全确定了。这应该是人类在认识自然过程中取得的重要思想成就。

本节内容首先在上节课实验的基础上，通过分析说明，提出了牛顿第二定律的具体内容表述，得出牛顿第二定律的数学表达式。从 SHAPE MERGEFORMAT 到 SHAPE MERGEFORMAT ，到F=kma，再到最后得出F=ma，其中蕴含有丰富的知识与技能、过程与方法性目标。因此，更要注重对学生思想观念和心理的影响，即让学生感受到物理学在认识自然上的本质性、深刻性、有效性。教科书突出了力的单位1N的物理意义，它是为后面学习单位制的内容准备的。引导学生进行必要的讨论。本节最后通过两个例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路，它们也是学习、理解牛顿第二定律的基本组成部分。

【学情分析】

在学习这一内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能，学生对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。

在非智力因素方面，学生学习积极主动，对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲，乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点，勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习，有将自己的见解与他人交流的愿望。

【教学目标】

一、知识与技能

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和相互关系。

3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。

4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

二、过程与方法

1.以实验为基础，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。

2.认识由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。

三、情感态度与价值观

1.实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

2.渗透物理学研究方法的教育，体验物理方法的魅力。

【教学重难点】

教学重点：

1.引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律。

2.牛顿第二定律的应用。

教学难点：

1.牛顿第二定律的意义。

2.理解k=1时，F=ma。

【教学方法】

1.启发引导、实验探究、合作交流。

2.通过实例的分析、强化训练，使学生理解牛顿第二定律的意义。

【教学用具】

牛顿第二定律演示器、小车(两个)、钩码(50g若干)、细线若干、三角板

【课时安排】

1课时

教学环节 教学内容 学生活动

导入新课 同学们上节课在实验室做了探究加速度与力、质量的关系的实验，同学们对实验数据进行分析了吗?有没有得出什么结论?下面先请同学们在黑板上画出a-F和 EMBED Equation.DSMT4 图象。

教师同时用牛顿第二定律演示器演示加速度与力、质量的关系。

实验结论：加速度与力成正比、与质量成反比

新课教学

新课教学

一、牛顿第二定律

通过对同学们上节课实验结论的分析总结，同学们能不能简单的概括一下牛顿第二定律的内容?

那我们都学习过，加速度是矢量，那么在牛顿第二定律里加速度方向如何?

那么我们完整的牛顿第二定律定义：

物体的加速度大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。

牛顿第二定律可以用比例式来表示

EMBED Equation.DSMT4

则

或者

上式是一条比例式，如果写成等式又如何表达?

表达式：F=kma

式中K是比例系数，F指的是物体所受的合力。

二、力的单位

同学们在初中已知道力的单位是牛顿，但同学们知道一牛顿的力有多大吗?

由F=kma

当k=1时，F=ma

取m=1kg a=1m/s2

则：F=ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2

kg·m/s2就是力的单位。我们规定1kg·m/s2为一个单位的力，为了纪念牛顿，我们就把一个单位力的称为1牛顿，所以1N=1kg·m/s2，意思就是一牛顿的力相当于把质量为1kg的物体产生1 m/s2的加速度所需的力。

所以当m，a取国际单位时，K=1，牛顿第二定律就表述为： F=ma

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。

加速度方向与物体所受作用力方向相同。

因为在这三个因素中，质量是标量，力和加速度是矢量

同学起来回答：

高一物理牛顿第二定律教案 篇5

一、教学目标

1．在物理知识方面学习牛顿第一定律的内容，正确理解力跟物体运动的关系，掌握惯性的概念。

2．对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里，由片面到全面长时间的认识过程。通过本节的学习要让学生建立起正确的认识论的观点，同时体会到人们认识世界的长期性和艰巨性。

3．物理实验是科学研究的方法，对实际问题做出合理的抽象，进行理想实验的研究正是伽利略得到力与物体运动正确关系的基础。我们要学习这种科学抽象的方法，并把它用到今后的物理研究中去。

二、重点、难点分析

1．本节的重点是正确认识物体运动跟力的关系，在物体不受力的情况下，应保持匀速直线运动状态或静止状态。通过对牛顿第一定律的学习，加深对惯性概念的理解。

2．生活常识使人们对力和运动的关系形成了不正确的认识，通过教学要让学生们克服传统观念，形成正确的认识，需要下一定的功夫。

三、教具

1．说明伽利略理想实验的装置，自制导轨和小球。

2．说明物体在不受阻力下做匀速直线运动的气垫导轨和滑块。3．演示惯性的小车和木块。

四、主要教学过程(一)引入新课

介绍本章的地位：在第一章我们学习了物体在静止或匀速直线运动状态下的受力问题，这时物体处于平衡状态，所受的力为平衡力。这部分内容在物理学中叫做静力学。

第二章研究了物体在直线上的运动，包括匀速运动和变速运动。在变速运动中重点讨论了匀变速直线运动。这部分内容在物体学中属于运动学。

在前边两章知识的基础上，我们在第三章里来研究运动和力的关系。这部分知识的基础是牛顿第一定律和第二定律。这部分内容在物理中属于动力学。学习动力学的知识后，可以在知道物体受力情况后确定物体的运动状态；在知道物体的运动状态的情况下，可以确定它的受力情况。动力学的知识在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用，如研究交通工具的速度问题，天体的运动问题等。我们从牛顿第一定律开始。

(二)教学过程设计 板书：

一、牛顿第一定律

实验：在桌上放着一本物理书，它是静止的，怎样才能让它运动起来呢？要用力去推它。从这个例子可以看出物体要运动，需要对它施加力的作用。力是使物体运动的原因吗？

这是一个运动和力的关系问题。这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究，下面我们来回顾一下历史。

1．历史的回顾

2000多年前，古希腊哲学家亚里斯多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动。

这种观点的提出是很自然的。我们从周围的事情出发，很容易就会得到这个结论。如车不推就不走，门不拉不开等。这种观点统治人们的思想有两千年。直到17世纪，意大利科学家伽利略才指出这种说法是错误的，他分析到：运动的车停下来是由于摩擦力的原因，运动物体减速的原因是摩擦力。伽利略提出了自己的看法，他指出：物体一旦具有某一速度，没有加速和减速的原因，这个速度将保持不变。这里所指的减速的原因就是摩擦力。

为了证实结论的正确，他设计了一个理想实验(thought experiment)，下面利用一个跟他的理想实验装置相似的实验向大家介绍一下伽利略的实验。

实验：有两个斜面，用一个小球放到左边的斜面上，放手后小球从左边斜面上滚下后滚到右边的斜面上。在有摩擦力的情况下，到达右边斜面的高度比左边的释放高度要低。

伽利略所设计的实验是这样的：实验装置跟现在的一样，实验时若没有摩擦力，(当然没有摩擦力是不可能的，所以他的实验是想象中的理想实验。)我们看一下小球在这个理想实验中会怎样运动。

把小球放到左边斜面的某一个高度，放手后由于有加速的原因，所以小球会从斜面上滚下，越滚越快；到右边斜面时，由于有减速的原因，小球会越滚越慢。在没有摩擦力的情况下，小球应达到左边的释放高度。

改变右边斜面的倾角，倾角变小，小球要达到同样的高度，要在斜面上走更远的距离。当右边倾角为零时，小球将一直滚下去永远达不到左边的释放高度，这个速度将保持不变。

这个实验虽然是个理想实验，但却是符合科学道理的。没有摩擦的情况是很难实现的，现代技术给我们提供了阻力很小的条件。我们来看一下气垫实验。它的原理是气泵给气垫装置打气，导轨上有许多小孔，滑块与导轨间形成一层空气薄膜，滑动时阻力很小。我们观察一下滑块的运动情况，可以看到滑块的速度基本不变。

法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出了惯性定律：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。

牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。

2．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速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。

从牛顿第一定律可以看出：

(1)物体在不受力时，总保持匀速运动状态或静止状态。

(2)物体有保持匀速直线运动状态的性质，叫做惯性。在初中已经学过惯性的概念，下面通过实验再来看一下物体具有惯性的例子。

小车起动时，车上的木板向后倒；刹车时，木块向前倒。人在坐汽车时也有同样的感受。

(3)物体运动状态的改变需要外力。

我们所遇到的实际问题中，物体不受力的情况是没有的。物体受平衡力时，或者说合力为零时的情况跟不受力的情况是相同的。

3．小结

毛主席在《实践论》中对感性认识和理性认识的关系作出如下的论述：“感性材料固然是客观外界某些真实性的反映，但它们仅是片面的和表面的东西，这种反映是不完全的，是没有反映事物本质的。要完全地反映整个的事物，反映事物的本质，反映事物的内部规律性，就必须经过思考作用，将丰富的感觉材料加以去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里的改造制作工夫，造成概念和理论的系统。就必须从感性认识跃进到理性认识。”

人们对运动和力的关系的认识经过了从感性认识到理性认识的跃进。这个过程经历了两千年的时间，在此过程中伽利略作出了主要贡献。由此可以看出伽利略的伟大和工作的卓越。就是这样一个伟大的科学家，因为他的科学思想不符合教会的统治思想，受到教会的禁锢。直到最近，梵帝冈教庭才给他公开平反。科学思想得来不易，科学的真理总是要战胜不科学的东西。

4．讨论布置作业

五、说明

《牛顿第二定律》教案 篇6

一、教学目标

（一）知识与技能

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。4．会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。

（二）过程与方法

1．渗透物理学研究方法的教育。

2．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。

3．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣。

（三）情感态度与价值观 1．渗透物理学研究方法的教育。

2．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、教学重点

通过课本，牛顿第二定律。

三、教学难点

1．牛顿第二定律的理解。2．理解k＝1时，F=ma。

四、教学准备

多媒体课件、粉笔、图片。

五、教学过程

新课导入：

师：利用多媒体播放上节课做实验的过程，引起学生的回忆，激发学生的兴趣，使学生再一次体会成功的喜悦，迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去．

学生观看，讨论上节课的实验过程和实验结果。

师：通过上一节课的实验，我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作

用力之间存在什么关系？

生：当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。师：当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系？ 生：当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。

师：当物体所受的力和物体的质量都发生变化时，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？

新课讲解：

一、牛顿第二定律

师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比。

师：如何用数学式子把以上的结论表示出来？

生：a∝F/m

师：如何把以上式子写成等式？

生：需要引入比例常数k a＝kF/m 师：我们可以把上式再变形为F=kma 选取合适的单位，上式可以，简化。前面已经学过，在国际单位制中力的单位是牛顿．其实，国际上牛顿这个单位是这样定义的：质量为1 kg的物体，获得1 m／s2的加速度时，受到的合外力为1 N，即1 N=1 kg·m／s2

可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F＝ma 这就是牛顿第二定律的数学表达式。

师：牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系，还描述了它们的方向关系，结合上节课实验的探究，它们的方向关系如何？

生：质量m是标量，没有方向．合力的方向与加速度方向相同。师：对，我们如何用语言把牛顿第二定律表达出来呢？

生：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的方向相同。

师：加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性。[讨论与交流](多媒体演示课件)一个物体静止在光滑水平面上，从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用，若物体质量为5 kg，求物体的加速度．若2 s后撤去外力，物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何？

学生进行分组讨论

师：请同学们踊跃回答这个问题。

生：根据牛顿第二定律F＝ma，可得a=F/m，代入数据可得a＝lm／s2，2s后撤去外力，物体所受的力为零，所以加速度为零．由于物体此时已经有了一个速度，所以2 s以后物体保持匀速直线运动状态。

师：刚才这位同学说2s后物体不再受力，那么他说的对不对呢？ 生：不对．因为此时物体仍然受到重力和水平地面对它的支持力。师：那么在这种情况下的加速度又是多少呢? 生：仍然是零，因为重力和支持力的合力为零，牛顿第二定律中物体所受的力是物体所受的合力，而不是某一个力。

师：非常好．以后我们在利用牛顿第二定律解题时一定要注意这个问题，即用物体所受的合力来进行处理。

[课堂训练] 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 答案：ABCD 教师点评：牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F＝ma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失．这就是牛顿第二定律的瞬时性。

师：根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛盾？

生：不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力。

师：如果物体受几个力共同作用，应该怎样求物体的加速度呢？

生：先求物体几个力的合力，再求合力产生的加速度． 师：好，我们看下面一个例题。

多媒体展示例题

(例1)一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又逐渐使其恢复到原值(方向不变)，则„„„„„„„（）

A．物体始终向西运动

B．物体先向西运动后向东运动

C．物体的加速度先增大后减小

D．物体的速度先增大后减小

生l：物体向东的力逐渐减小，由于原来合力为零，当向东的力逐渐减小时，合力应该向西逐渐增大，物体的加速度增大，方向向西。当物体向东的力恢复到原值时，物体的合力再次为零，加速度减小。所以加速度的变化情况应该先增大后减小。

生2：物体的加速度先增大后减小，所以速度也应该先增大后减小。

生3：这种说法不对，虽然加速度是有一个减小的过程，但在整个过程中加速度的方向始终和速度的方向一致，所以速度应该一直增大，直到加速度为零为止。

师：对．一定要注意速度的变化和加速度的变化并没有直接的关系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大。

多媒体展示例题

(例2)某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km／h的速度时关闭发动机，经过20s停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 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)生：物体在减速过程的初速度为72km／h＝20 m／s，末速度为零，根据a＝(v-vo)/t得物体的加速度为a＝一1 m／s2，方向向后．物体受到的阻力f＝ma＝一l 000 N．当物体重新启动时牵引力为2 000N，所以此时的加速度为a2=(F+f)/m＝1 m／s2，方向向车运动的方向。

师：根据以上的学习，同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤。1．确定研究对象。

2．分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图。

3．求出合力．注意用国际单位制统一各个物理量的单位。

4．根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。

师：牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位，希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题。

[课堂训练] 如图4—3—1所示，一物体以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑到顶点后又返回斜面底端．试分析在物体运动的过程中加速度的变化情况。

解析：在物体向上滑动的过程中，物体运动受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物体运动的加速度方向是平行斜面向下的，与物体运动的速度方向相反，物体做减速运动，直至速度减为零．在物体向下滑动的过程中，物体运动也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑时小，所以物体将平行斜面向下做加速运动，加速度的大小要比上滑时小．由此可以看出，物体运动的加速度是由物体受到的外力决定的，而物体的运动速度不仅与受到的外力有关，而且还与物体开始运动时所处的状态有关。

[小结] 这节课我们学习了 1．牛顿第二定律：F＝ma 2．牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性。3．牛顿第二定律解决问题的一般方法。

板书设计

4.3牛顿第二定律

1．内容:物体的加速度跟所受的台力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同

2．表达式

F=ma 3．理解

(1)同向性：加速度的方向与力的方向始终一致。

(2)瞬时性；加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。

(3)同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的。

运用牛顿第二定律解题方法归纳 篇7

一、正交分解法

当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时, 常用正交分解法解题, 多数情况下把力正交分解在水平加速度方向和垂直加速度方向上, 此时有Fx=ma, Fy=0. 特殊情况下, 分解加速度比分解力更简单, 将加速度进行正交分解, 用Fx=max, Fy=may 列式求解。

例1 如图1所示, 电梯与水平地面夹角30°, 当电梯以2 m/s2 的加速度向上运动时, 人与梯面的摩擦力是重力的几分之几? (g取10m/s2 )

解析:选取人作为研究对象, 人受重力mg, 支持力FN、静摩擦力Ff作用, 如图2所示, 现将加速度a沿水平方向和竖直方向分解, 据牛顿第二定律, 水平方向:Ff=max=macos30°.

竖直方向: (FN-mg) =may=masin30°.

因此undefined.

方法归纳:本题将加速度进行分解, 可大大简化解题过程, 且容易得出结果, 简化运算过程。选取适当的坐标系, 会对建立方程和求解带来方便。

二、模型思维法

例2 消防队员从一平台上跳下, 下落2m后双脚触地, 接着他用双腿弯曲的方法缓冲, 使自身重心又下降了0.5m , 在着地过程中, 地面对他双脚的平均作用力估计为自身所受重力__倍。

解析:本题是一道联系实际问题, 建立正确的物理模型至关重要, 消防队员的运动过程可分为下落2 m的自由落体运动和下蹲0.5 m的减速运动, 但本题中未说明下蹲减速的具体性质, 因为本题是估算题, 因此可将下蹲减速看做匀减速运动, 从题中数据和选择项数据来看, 地面对人的作用力与重力在同一数量级, 故必考虑重力。设消防队员刚着地时的速度为v, 则undefined, 在下蹲过程中, 以向下为正方向, 有mg-FN=ma, 据速度位移公式0-v2=2ah2, 由以上三式得undefined.

方法归纳:本题物理模型有两个:一是研究对象的模型, 将消防队员抽象为一个质点, 否则无法分析过程。二是运动性质的模型, 将下蹲减速运动看做匀减速运动, 方可利用相关规律列式求解。在联系实际的问题中, 首先要将实际物体抽象为理想物理模型, 将实际过程抽象为理想物理过程, 然后将物理问题通过相应规律转化为数学问题求解。

三、定性与定量相结合

在分析物理过程中, 进行定性、半定性分析是找到解题切入口的重要方法, 分析时可以用一些特值代入进行探索, 也可以通过某一物理量的变化找出相关物理量变化, 进而找到相应的物理规律, 然后运用公式列式求解。

例3 如图3所示, 人的质量m=50 kg, 不计滑轮的质量和摩擦, 他怎样做才能把在滑轮正下方的质量为M=52 kg的物体吊离地面? ( g取10m/s2 )

解析:设绳中拉力为F, 当F>Mg, 物体才能吊起, 对人而言F必定大于mg。 显然人必须向上加速运动, 先定性讨论, 人向上运动的加速度越大, 则绳受拉力越大, 据牛顿第二定律定律 , 利用临界条件, 必须满足F=Mg, 由以上两式得undefined, 由定性分析可知, 人向上爬行的加速度必须大于0.4m/s2 , 物体才能吊离地面。

方法归纳:对所求结果进行动态定性分析, 可确定所求结果是最大值还是最小值, 或确定取值范围。

四、整体法与隔离法

对于连接体问题, 若整体考虑, 不必分析连接体内部之间的所有相互作用, 只需分析外界对连接体的作用力, 从而简化受力分析过程, 提高解题速度; 而隔离法必须考虑其他部分对隔离部分的相互作用, 原来的内力转化为隔离部分所受的外力, 需要考虑连接体内部作用力, 必须要用隔离法处理。

五、合成法

若物体只受两个力作用产生加速度时, 应用力的合成法较简单, 注意合外力方向就是加速度方向。解题时只要知道合外力的方向, 就可知道加速度的方向, 反之亦然。解题时要准确画出力的平行四边形, 然后利用几何关系进行求解。

六、临界法

应用牛顿第二定律的误区 篇8

例1 如图1所示，用绳[AC]和[BC]吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，[AC]绳能承受的最大的拉力为150N，而[BC]绳能承受的最大的拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？

图1 图2

错解 以重物为研究对象，重物受力如图2所示. 由于重物静止，有

[TACsin30°=TBCsin60°]

[TACcos30°+TBCcos60°=G]

将[TAC=]150N，[TBC=]100N代入上式解得[G]=200N.

分析 错解的原因是同学们错误地认为当[TAC]=150N时，[TBC=]=100N，而没有认真分析力之间的关系. 实际当[TBC=]=100N时，[TAC=]173N已经超过150N.

正解 重物静止，加速度为零. 据牛顿第二定律，有

[TACsin30°-TBCsin60°=0] ①

[TACcos30°+TBCcos60°-G=0] ②

由式①可知[TAC=3TBC]，当[TBC=100N]时，[TAC=173N]，[AC]将断.

而当[TAC]=150N时，[TBC]=86.6N<100N

将[TAC]=150N，[TBC]=86.6N代入式②解得[G]=173.32N.

所以重物的最大重力不能超过173.2N.

点拨 本题当一绳出现临界状态时，另一绳一定不处于临界状态. 所以要判断是哪根绳先达到临界状态.

<F：＼高中生2015＼试题研究＼2015-2-高三＼2015-2-试题研究＼理综图标.tif> 分析不出动态变化的过程

例2 如图3所示，水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体[m]，当用力缓慢抬起一端时，木板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化？

图3 图4

错解 如图4所示，物体受重力、摩擦力、支持力. 因为物体静止，根据牛顿第二定律，有

[mgsinθ-f=max=0 ①N-mgcosθ=may=0 ②]

错解一：据式①知[θ]增加，[f]增加.

错解二：据式②知[θ]增加，[N]减小;则[f=μN]说明[f]减少.

分析 错解在于没能把木板缓慢抬起的全过程认识透. 若能从木块相对木板静止入手，分析出再抬高会相对滑动，就会避免错解一. 若想到[f=μN]是滑动摩擦力的判据，就应考虑滑动之前，也就会避免错解二.

正解 物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动. 静止时可以依据错解一中的解法，可知[θ]增加，静摩擦力增加. 当物体在斜面上滑动时，可以依据错解二中的解法，据[f=μN]，分析[N]的变化，知[f滑]的变化. [θ]增加，滑动摩擦力减小. 在整个缓慢抬起过程中[y]方向的方程关系不变. 依据错解中式②知压力一直减小. 所以抬起木板的过程中，摩擦力的变化是先增加后减小. 压力一直减小.

点拨 物理问题中有一些变化过程，不是单调变化的. 这类问题应抓住研究变量与不变量的关系.

<F：＼高中生2015＼试题研究＼2015-2-高三＼2015-2-试题研究＼理综图标.tif> 把握不住瞬时变化的特点

例3 如图5所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球. 两小球均保持静止. 当突然剪断细绳时，上 [ 图5 ]面小球[A]与下面小球[B]的加速度为（ ）

A.[a1=g， a2=g]

B.[a1=2g， a2=g]

C.[a1=2g， a2=0]

D.[a1=0， a2=g]

错解 剪断细绳时，以[（A+B）]为研究对象，系统只受重力，所以加速度为[g]，所以[A，B]球的加速度为[g]. 故选A项.

分析 错解的原因是研究对象的选择不正确. 剪断绳时，[A，B]球具有不同的加速度，不能作为整体研究.

正解 [ 图6]分别以[A，B]为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析. 剪断前[A，B]静止. 如图6所示，[A]球受拉力[T]、重力[mg]和弹力[F]. [B]球重力[mg]和弹簧拉力[F′]，有

[A]球：[T-mg-F=0] ①

[B]球：[F′-mg=0] ②

由式①②解得[T=2mg，F=mg]

剪断时，[A]球受两个力，因为绳无弹性剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变， [ 图7] 弹力还存在. 如图7所示，[A]球受重力[mg]、弹簧的弹力[F]. 同理[B]球受重力[mg]和弹力[F′]，有

[A]球：[-mg-F=maA] ③

[B]球：[F′-mg=maB] ④

由式③解得[aA=-2g]（方向向下）

由式④解得[aB=0]，故C选项正确.

点拨 弹簧和绳特点不同. 绳子不计质量但无弹性，瞬间就可以没有. 而弹簧因为有形变，不可瞬间发生变化，要有一段时间. 本题[A]球剪断瞬间合外力变化，加速度就由0变为[2g]，而[B]球剪断瞬间合外力没变，加速度不变.

<F：＼高中生2015＼试题研究＼2015-2-高三＼2015-2-试题研究＼理综图标.tif> 选择不准研究对象

例4 如图8所 [ 图8]示，质量为[M]，倾角为[α]的楔形物[A]放在水平地面上. 质量为[m]的[B]物体从楔形物的光滑斜面上由静止释放，在[B]物体加速下滑过程中，[A]物体保持静止. 求地面受到的压力.

错解 以[A，B]整体为研究对象. 受重力和支持力，因为[A]物体静止，所以[N=G=（M+m）g].

分析 由于[A，B]的加速度不同，所以不能将二者视为同一物体.

正解 分别以[A，B]物体为研究对象. [A，B]物体受力分别如图9所示. 根据牛顿第二定律，[A]物体静止，加速度为零，有

[图9]

[x：N1sinα-f=0] ①

[y：N-Mg-N1cosα=0] ②

[B]物体下滑的加速度为[a]，有

[x：mgsinα=ma] ③

[y：N1-mgcosα=0] ④

由式①②③④，解得[N=Mg+mgcosα]

根据牛顿第三定律，地面受到的压力为[Mg+mgcosα.]

点拨 在选取研究对象时，若要将几个物体视为一个整体做为研究对象，则这几个物体必须有相同的加速度.

物理《牛顿第二定律》教学设计 篇9

1.确定研究方法

教师：我们应该采用什么样的物理方法来研究 与 、的定量关系呢?

预测学生的分析可能如下：

分两步进行研究：

①保持研究对象的质量 一定时，研究加速度 和合外力 的关系; ②保持研究对象受到的合外力 一定时，研究加速度 和质量 的关系。然后综合两次的研究结果，进行推理和归纳，便可找出 与 、三者之间存在的关系。

……

教师在确定研究方法后，简单地介绍“控制变量法”。

说明初中阶段学生曾多次应用过控制变量法。如果学生回答有误，教师启发学生回忆：研究电流与电压和电阻这三者关系所采用的方法。

2.设计实验方案

教师进一步引导学生设计实验方案。

让学生以小组为单位设计探究方案：包括使用哪些实验器材，如何进行操作，如何采集数据等?(要求学生把设计的方案简要地写在纸上)。

教师巡视给予必要的指导。

……

选择较有代表性方案的小组派代表上台简要叙述本组设计的方案(用实物投影仪把学生写在纸上的方案投影出来)，让全班同学进行交流。大家在互相启发、补充的过程中形成较为完善的方案。

预测学生设计的实验方案可能是：

方案一：用小车、电火花打点计时器、纸带、长木板、细线、小桶、钩码、天平、砝码、刻度尺、垫木等器材，研究小车的运动。用天平分别测出小车的质量 ，测出小桶的质量与小桶中砝码 ，把小桶与小桶中砝码的总重力 当作小车受到的拉力 ，从打点计时器打出的纸带上测量并算出 ，由 计算出小车的加速度 。方案二：以气垫导轨、气源、两个光电门、数字计时器、滑块、滑片、刻度尺、细线、小桶、砝码、天平为器材研究滑块的运动。用天平测出滑块和滑片的质量滑块M，测出小桶与小桶中砝码的质量 ，把小桶与小桶中砝码的总重力 当作滑块受到的拉力 ，用光电门和数字计时器自动测出滑块运动经过两个光电门时的速度 、，以及这一过程所用的时间t，再通过公式 算出滑块的加速度 。

……

说明：①在学生交流讨论实验设计的方案中，要有较充分的时间让他们对各种方案阐述自己的观点，反思方案中的问题，同时教师要参与学生的讨论分析，启发引导学生形成较为完善的实验方案。

②同时应注意有些学生可能有别的方案，要鼓励和认真对待，在课堂时间不足的情况下，可在课外指导学生去探究。

③在设计测拉力的方法时，教师要告诉学生：把小桶与小桶中砝码的总重力 当作研究对象受到的拉力 、这是有条件的，即 << 。同时可以把这一条件作为学生的课外探究课题。

④在实验中，只需测出小桶的质量，然后通过加减小桶中砝码的质量来改变对研究对象的拉力，这可以节约测量砝码所需的时间。

3.进行实验探究和数据处理

①引导学生从实验误差、实验操作等方面来分析比较两种方案的差别。

师生共同确定用“方案二”进行实验探究，同时确定实验的具体步骤和注意事项。并用课件显示实验的具体步骤和注意事项。

说明“方案二”便于操作，且实验误差较小。用课件显示具体的实验步骤，有助于学生较为规范地完成实验。

②介绍并演示CAI课件的功能

Ⅰ.数据计算：将测出 、、t等数据输入计算机的数据处理表格后、计算机将自动算出相应的加速度 ，将 输入计算机后将自动算出合外力 ;Ⅱ.自动描点连线制图的功能;Ⅲ.通过网络可达到数据共享。

③学生以小组为单位，分工合作进行实验探究，并把实验数据输入计算机(使用移动PC并接入校园网)。

教师巡视，注意学生仪器使用是否得当，必要时给予指导。

④调用多组学生的实验数据，让学生分析 与 、与 的定量关系。初步得出： 与F成正比， 与 成反比( 与1/ 成正比)。

⑤引导学生应用CAI课件，采用图象法处理实验数据。

师生共同得出结论： 与 成正比、与 成反比。说明：在CAI课件中定义坐标轴的数值和单位，同时调用已存的实验数据，计算机将在坐标系中自动描点、连线得到实验数据的关系图象，由此判断数据的关系。其中 与 的关系可转变为 与1/ 的关系来做图。

(四)回顾总结深化认识

学生回顾本节课的探究过程以及探究过程中使用的物理思想和方法，归纳总结这节课的知识要点，提出自己在学习中存在的疑问。

物理教案－牛顿第三定律 篇10

知识目标

（1）认识物体间的作用是相互的；

（2）会用准确的文字叙述牛顿第三定律；

（3）理解作用力和反作用力的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关；

（4）理解作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上或分别作用在一个物体的两部分上．这两个力之间不存在平衡的问题，两个力各自引起的效果一般是不同的．

（5）理解作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同样变化、同一性质的力．

（6）能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力．

（7）能综合运用牛顿第二、第三定律综合解决有关问题．

能力目标

培养语言表达能力、观察能力．

情感目标

与实际问题相结合，培养学习兴趣．

教学建议

教材分析

先通过大量的实例和分析，让学生再一次体会力是物体间的相互作用，建立作用力和反作用力的概念．然后通过小实验给出牛顿第三定律，并讨论牛顿第三定律在生活和生产中的广泛应用．

教法建议

1、本节内容学生在初中已有一定基础．教学中要利用实验、视频资料或课件，多举例子，让学生观察、体会力是物体间的相互作用，并让学生描述物体间的相互作用，这样不仅锻炼了学生的口头表达能力，而且养成在分析问题时选取谁做研究对象的好习惯．

2、通过典型例子的分析，让学生总结出相互作用力与二力平衡的异同之处，能够很好的区别它们．

教学设计示例

教学重点：牛顿第三定律；作用力和反作用力与二力平衡的异同

教学难点 ：相互作用力与二力平衡的异同

示例：

一、力是物体间的相互作用

1、举例并分析：

例1、实验：水槽中两个软木塞上的铁条和磁铁的.相互作用．（视频资料）

问题：观察到什么现象？如何解释？（表述中要明确受力物和施力物）

例2、实验：坐在椅子上用手推桌子，会感觉到桌子也在推我们．（具体体验）

问题：感觉到什么？如何解释？（表述中要明确受力物和施力物）

让学生看书上的例子或举例．

2、作用力和反作用力的定义．

3、作用力和反作用力的关系：

实验：做书55页实验，读出弹簧秤示数，看两个弹簧秤示数是否相等？

结论：两个弹簧秤示数相等．改变手拉弹簧的力，两个弹簧秤示数也随着改变，但两个示数总相等．说明作用力和反作用力大小相等，方向相反．

二、牛顿第三定律（反作用定律）

1、牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．用公式表示为

2、区分相互作用力与平衡力

例题：粉笔盒静止在讲台上．请分析粉笔盒受到哪几个力的作用？它们的反作用力是什么力？作用在谁身上？（画出示意图）

在学生能够正确回答后，继续提问：粉笔盒所受到的平衡力和粉笔盒与桌子间的相互作用力有什么共同特点？有什么不同点？（以上问题根据学生情况设问）

相同点

不同点

相互作用力

大小相等，方向相反，作用在一条直线上．

两力必性质相同；

同时出现，同时消失；

分别作用在两个物体上（互为施力物和受力物）；

与运动状态及参考系无关．

平衡力

同上．

性质可以不相同；

可以不同时消失；

同时作用在一个物体上；（研究对象）

3、牛顿第三定律在生活和生产中的应用：根据学生情况处理．

提供直升机螺旋桨转动的视频资料．

探究活动

题目：如何在拔河比赛中获胜

组织：以自然组为小组

方式：研究方案并进行比赛

高一物理牛顿第二定律教案 篇11

如每次教到“牛顿第二定律及应用”这块，老师稍不留意就会犯错误，会误认为这内容比较简单，只需求出合力，然后结合匀变速运动的知识求加速度即可，而这两部分前期知识学生已经学得较扎实，无非是多一些练习罢了，可在教学中发现很多学生连牛顿第二定律的公式都记不下来，更不知道用哪个力去套公式.对于基础差的学生此现象又尤为突出.之前我就一直思考这个问题的原因及解决之道，最近又刚好上到这一块，特别调整了思路和方法，发现效果不错，故介绍我的教学过程和心得，与大家共享.

（2）没有特意的从一个力到两个力的清晰过渡过程.我们总是直接拿书本或教辅资料中题目来讲，步骤就是怎样找合力，怎样求合力，怎样求加速度.不管学生懂不懂，是否理解，先照葫芦画瓢，机械模仿，美其名曰“熟能生巧”，把活生生的物理课变得枯燥无味.“怎样求加速度？” 是这一章最关键最重要也是最难的一点！不化解难点由一个力慢慢到二个力先易后难的过程学生是很难真正掌握的.

（3）缺乏一些真实的实验演示，欠缺生活实例.力是一个非常抽象的概念，我们能感觉到它的存在，但看不见摸不着，没有具体的实际演示和生活现象作为载体，学生就无法去体验，去感悟，总感觉是雾里看花，糊糊涂涂，虚无缥缈，似懂非懂，.如果老师的行为或语言没有感情，仅把牛顿第二定律当作死板知识，而不是看成是牛顿这个人的思想，往往也是“事倍功半”.

2 我的做法

基于上面的的分析，在这一届新高一教授中，相对以前传统的教法，我进行了大幅度的改变.经过一轮的教学实践，我感觉方法是对头的，学生对物理的兴趣明显提高，提问题明显有深度，学习的困难度明显降低，平时测试的成绩明显上升.我的主要教学过程如下.

有了前面的铺垫，这题的最大困难就是求摩擦力 ，不怕暴露问题，可多让学生思考和讨论，叫两三个一般或较好的学生上黑板演示，让其他学生来找他们的问题.

高一物理牛顿第二定律教案 篇12

说明:文中A代表物理甲种本第一册(高级中学课本试用);B代表物理乙种本上册(高级中学课本试用);C代表物理第一册(高级中学课本必修);D代表物理第一册(全日制普通高级中学教科书试验修订本必修);E代表物理第一册(全日制普通高级中学教科书必修);F代表物理必修1 (普通高中课程标准实验教科书)。

1. 牛顿第二定律内容表述对比

差别在于对“力”的表述,我们认为还是A版表述较好。在中学阶段，“合力”还是要强调外力;“作用力”虽顾及力的独立作用原理,但不强调合力,对初学者也不好。

2. 教材内容设计对比

体会:F版本之前的五种版本都是先由物体只受一个力的情况(其实物体只受一个拉力,共受三个力,但重力和支持力是一对平衡力),根据理论分析得出物体受几个力的作用时,由合力思想给出牛顿第二定律及其表达式,最后用实验来验证。而F版本增设第二节,实验探究加速度与力、质量的关系,以科学探究的思想和态度,切实可行的方法,完整的过程,得出加速度与力、质量的关系。是全面体现落实三维目标的典范,也为得出牛顿第二定律打下坚实的基础,实属F版教材的一大亮点。另外,通过例题来深化对牛顿第二定律的理解和应用。

3. 教材例题设计对比

F版的例题1,一题涵盖“知运动求力”和“知力求运动”的思想和方法,实属精选。

二、对教材示范性的看法

教材是教师实施教学的依据,是学生学习仿效的蓝本,其示范性尤为重要,应高度重视。

1. 对新课标“牛顿第二定律”例1,题目中的“平直路面”应说成“水平直路面”;受力分析,虽“分析”中说明重力与支持力平衡,但受力分析图还是应为如下图所示,这对学生分析问题的全面性、完整性有好处,对复杂问题的受力分析打下良好基础也是必要的。同样,教材第78页例题的受力分析图4.4-1也存在同样的问题。

2. 新课标“牛顿第二定律”例2题的情景模糊,不利于学生将问题具体化。众所周知,分析物理问题,就是要把研究对象所处的环境、状态、过程等具体化,才能用相应的规律去解决。题中:

(1)“一个物体,质量为2kg,”物体所处环境不清,是放在水平面上还是悬空?

(2)“物体的质量为2kg,”其重力呢?为什么不考虑物体的重力?任何有质量的物体都会受重力,为什么这里有质量而没有重力了呢?若在其它星球上也应有相应的重力!

(3)若F1、F2是包含了重力的,那又与质量为2kg不一致,这势必难于向学生交待。

(4)“这个物体产生的加速度是多大?”的说法也不妥,加速度是力产生的,而不是物体产生的。

此题虽源自一道经典题,且做了“此外没有其它的力”的补救,但仍是问题重重。

建议对原题修改如下:

放在光滑水平地面上的一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个水平力的作用,这两个力的大小都是10N,求物体的加速度是多大?

此外,新课标教材第77页第4题和第85页第1题都存在类似的问题。

3. 对新课标“牛顿第二定律”例2的受力图最好分成两个图来画。

初中物理牛顿第一定律教案 篇13

教学目标

知识目标：

知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.能力目标：

1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力.2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理).情感目标：

1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育.2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育.教学建议

教材分析

教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。

本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。

教法建议

1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。

2.通过图9-1演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。

3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。

教学设计示例

牛顿第一定律

教学重点:通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。

教学难点:

1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

2．伽利略理想实验的推理过程

教学用具：斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，微机,实物投影，大倍投电视。

教学过程

一、实验引入：批驳亚里士多德的观点

[演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。

分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用在物体上,才能使物体继续运动,没有力的作用,物体就要停下来.”即：板擦的运动需要推力去维持。于是,古希腊哲学家亚里士多德就根据这些现象总结出“物体的运动需要力去维持”。这种观点在历史上曾被沿用两千多年,但时沿用两千年是否就一定正确呢？也可能有人曾表示过怀疑或有人认为就是错误的,但没某能说服别人的理由。

[演示2]在桌面上推动木块（或板擦）从静止使之向前运动，用力推出,木块向前运动一段距离后停止。

分析：推力撤掉，还要向前运动，与亚里士多德的观点不符。

分析：木块:静止——运动——静止。两个过程中是否都有力存在？在这两个过程中力的作用是维持原来的运动状态还是改变运动状态？

二、讲授新课:

1.规律总结过程

方法1.教师引导

伽利略的贡献：理想实验

[演示]（通过实物投影仪把实验过程反映在大倍投电视上）

介绍器材

实验前提条件：每次实验都需从斜面上的同一高度下滑，为什么？

实验过程：让小球从同一斜面的同一位置滚下后分别在毛巾表面、棉布表面、玻璃表面上运动，每次记下小球停下时的位置。做标记的位置是什么位置？（停下来的位置）

实验纪录：

实验次数表面材料阻力大小滑行距离

1毛巾最大最短

2棉布较大较长

3玻璃较小长

推理想象光滑表面阻力为零无限长

实验分析：

三次实验，小车最终都静止，为什么？

三次实验，小车运动的距离不同，这说明什么问题？

小球运动距离的长短跟它受到的阻力有什么关系？

若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车运动的距离将变长还是变短？

根据上面的实验及推理的思想，还可以推理出什么结论？

推理：小球在光滑的阻力为零的表面，将会怎样运动？

实验结论：通过伽利略的实验和科学推理得出“运动的物体，如果受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度永远运动下去。”即作匀速运动。

[微机模拟实验]:简介伽利略理想实验

迪卡儿的补充

如果运动物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不变，将沿原来的方向匀速运动下去。

牛顿的成果：补充与概括

师:物体除了运动的以外,还有静止的。那么，静止的物体在没有受到外力作用时，保持什么状态呢？（牛顿补充：将保持静止状态）

师（引导学生概括）:我们现在已经有了伽利略的研究成果,又有了迪卡儿和牛顿的补充,把两者进行一下概括：一切物体在没有受到外力作用时，将如何呢？（对概括出来大致意思的同学给予鼓励）

介绍：牛顿抓住时机,概括总结得出著名的牛顿第一运动定律

方法2：学生探究式学习

针对基础较好的学生，可以由学生在老师的指导下自己完成斜面小车实验，根据现象学生分组讨论,明确亚里士多德的观点的问题根源．由学生互相补充确定实验结论。

2.定律分析

定律成立条件：不受外力作用

运动规律：总保持匀速直线运动状态或静止状态。

师（回应课题引入实验）：回想我们最开始的实验，有推力板擦运动,撤去推力板擦停下来，从表面现象上得到的结论运动需要力维持是错误的，但这种现象是千真万确摆在我们面前的，我们如何用牛一的观点正确的解释这个现象呢?

三、巩固练习

1．一物体放在桌上静止,假若某瞬间撤掉所有的外力,物体将怎么样?

2．对于牛顿第一定律的看法，下列观点正确的是()

A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以惯性定律是正确的B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以惯性定律不能肯定是正确的C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以经过在事实基础上，进一步科学推理得出惯性定律

D．验证牛顿第一定律的实验虽然现在做不出来，但总有一天可以用实验来验证。

四、小结

人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿总结出来的。牛一的重要贡献是：1）力不是维持物体运动的原因，2）力是改变物体运动状态的原因。

五、作业:阅读本节教材

探究活动

牛顿力学的建立

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

牛顿力学的建立不是牛顿一个人的功劳，而是许多科学家努力研究的最终结果，查阅资料了解牛顿力学的建立过程，及牛顿力学的体系。

【活动流程】

制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；写出论文；与其他组交流。

【备注】

1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流。

斜面小车实验的再研究

【组织形式】个人或自由结组

【活动目的】

运用不同的物体表面，通过实验探究，加深对伽利略推理思维的理解。

【活动流程】

制订实验方案；准备器材；实验并记录现象，分析材料并得出一些结论；与老师所做实验比较优缺点；与其他组交流。

【备注】

1、要有完整的过程记录。

高一物理牛顿第二定律教案 篇14

先来回顾一下以小车为研究对象的实验, 在实验中认为绳的拉力等于重物的重力, 即T = mg, 但由于加速度的存在, 受力分析应如图2所示.

绳的拉力应满足

可见绳的拉力并不等于重物的重力, 这就导致了实验的系统误差, 当满足小车的质量远远大于重物质量时才能减小这个误差, 但此误差是无法避免的.

由①②又可得到mg = (m + M) a④

该式似乎与牛顿第二定律很“相似”, 等式右边“m + M”为整体的质量, a为“整体”的加速度, “mg”就是整体的“合力”.因此④式好像是以小车和重物所组成的整体为研究对象的牛顿第二定律表达式. 按照这个思路, 由于系统的合力等于重物的重力, 因此在实验过程中, 只需将砝码在小车与砝码盘之间转移, 这样就能在改变合力的情况下保持总质量不变, 进而可以研究合力与加速度的关系. 该方法好像通过转移研究对象, 巧妙地避免了以小车为研究对象时的系统误差, 但这种方法正确吗?

当研究对象是由多个质点组成的质点系时, 牛顿第二定律的表达式应该写成即系统的合力等于系统各个部分质量与加速度乘积的矢量和. 当系统各部分的加速度均相同时, 该式可写成, 这也就是我们所熟悉的整体法. 而在验证牛顿第二定律的实验中, 当以整体为研究对象时, 虽然小车与重物的加速度大小相同, 但方向不同, 故不能写成 (m + M) a的形式, 其表达式应为

根据矢量的计算方法 (图3所示) , 等式右边应满足

将⑥⑦代入⑤ 式可得

为了验证⑧式的合理性, 我们对整体进行受力分析, 如图4所示.

可见整体的合力并不是mg, 应满足

, 其中弹力为定滑轮给绳的作用力, 大小满足与竖直方向的夹角θ = 45°, 由三角形法 (如图5所示)

将③代入⑨ 式, 可得

因此结果与⑧式的结果相同.