1、4.4 牛顿第二定律教学目标：一、知识目标1理解加速度与力和质量的关系；2理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义；3知道得到牛顿第二定律的实验过程。二、能力目标培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。三、德育目标使学生知道物理中的一种研究问题的方法控制变量法教学重点1牛顿第二定律的实验过程；2牛顿第二定律。教学难点牛顿第二定律的意义。教学方法实验法、讲授法、归纳法教学用具两辆质量相同的小车，光滑的水平板（一端带有定滑轮） ；砝码（一盒） ，细绳、夹子教学过程一、导入新课1提问：什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？2引入新课：通过上节课的学习，我们已知道：物体运
2、动状态改变时产生加速度，而产生的加速度又和物体的质量及所受力的大小有关，那么：加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间有什么关系呢？本节课我们就来研究这个问题。二、新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标：1理解加速度与力的关系；2理解加速度与质量的关系3理解牛顿第二定律的内容。（二）学习目标完成过程：1、加速度和力的关系：（1）用投影片出示本节课所用的实验装置，教师进行讲解：图中是两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。（2）对本次实验中说明的两个问题a：砝码跟小车相比质量较
3、小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。b：用一只夹子夹住两根细绳，以同时控控制两辆小车。（3）实验的做法：a：在两砝码盘中放不同数量的砝码，以使两小车所受的拉力不同。b：打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。（4）需观察的现象，观察两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小。 （实验现象：所受拉力大的那辆小车，位移大）（5）分析推理：a：由公式 21ats得到在时间 t 一定时，位移 s 和加速度 a 成正比；b：由实验现象得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比。c：推理得到结论：对质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即：Fa或2
4、1（6）巩固练习：a据 21得到：要使物体在短时间内速度的改变很大，即加速度很大，就必须给物体提供 。b竞赛用的小汽车，要求起动后几秒钟内速度由零达到 60m/s 以上，他们为什么要装备功率很大的发动机？2：加速度和质量的关系：（1）实验装置同上；（2）说明与前次实验的不同。前一次实验中，我们是保持小车质量不变，而改变小车所受力的大小，来研究加速度和力之间的关系的。本次实验是使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码的，以增大质量，研究加速度和质量之间关系的。（3）实验现象：在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。（4）分析推理，得到结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比
5、，即a1/a2=m2/m1 或 a m3：牛顿第二运动定律（1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。（2）公式表示：a mF或者 Fma即：F=kmaa：如果每个物理量都采用国际单位，k1；b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为 1 千克的物体产生 1m/s2 的加速度的力叫做 1牛顿。（3）推广：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，上述关系可推广为：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即 F 合 ma。（4）介绍 F
6、合 和 a 的瞬时对应关系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。4：例题分析（课本例题）（1）学生阅读例题内容（2）分析：要求物体的加速度 质量 m 已知 必须先求 F1 和 F2 的合力，而合力的大小可以用作图法求解，也可以用计算法求解。（3）用投影片展示解题过程：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： oxF60cs1oyF60sin,2F2 的两个分力为： oxs2 oysi,2F1y 和 F2y 大小相
7、等，方向相反，相互抵消，F 1x 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：Noox 10560cs60cs2121 合 2/5210skgNa合三：小结1：本节课的研究方法控制变量法2：牛顿第二运动定律确定了 a 和 F 之间的大小关系，也确定的 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。因 果 对 应 关 系瞬 时 对 应 关 系单 位 关 系 ：的 方 向 关 系和物 理 意 义 ： 同加 速 度 与 合 外 力 方 向 相 质 量 成 反 比 ， 且度 与 合 外 力 成 正 比 ， 与内 容 ： 物 体 运 动 的 加 速条 件 下 取 国 际 单 位 的改 写 成 ， 在、 把 一 定 时 ，、 一 定 时 ，、 变 量 法 ）定 律 的 实 验 条 件 （ 控 制牛 顿 第 二 定 律 合 2/11,32skgmNaFkaFamF
