山东省郯城三中高中物理 4.3 牛顿第二定律教案 新人教版必修 1[教学目标]一、知识与技能二、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能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决三、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]1、牛顿第二定律2、牛顿第二定律的应用[教学难点]牛顿第二定律的应用[课时安排] 1 课时[教学过程]引入 师:牛顿第一定律告诉我们,力是改 变物体运动状态的原 因即产生加速度的原因,加速度同时又与物体的质量有关。上一节课的探究实验我们已经看到,小车的加速度可能与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比。大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以总结出一般性的规律:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。这就是牛顿第二定律。一、牛顿第二定律:定义:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。比例式:或。等式:其中 k 是比例系数。(公式中的 F 是合外力,而 ma 是作用效果,不要看成力,它们只是大小相等)力的单位K 是比例常数,那 k 应该是多少呢?这里要指出的是,在 17 世纪,人类已经有了一些基本物理量的计量标准,但还没有规定多大的力为一个单位力,当然也没有力 的单位牛顿。科学家们在做与力 有关的实验时并没有准确计算力的大小,利用的仅仅是简单的倍数关系。比如当挂一个 钩码时,质量为 1kg 的小车产生大小为 2m/s2的加速度,当挂两个钩码时,此时小车受力是第一次的两倍,实验结果是小车产生大小为 4m/s2 的加速度,由此可以得出物体的加速度与所受的合外力成正比(因为还没有规定一个单位的力是多大,所以你也无法知道一个钩码是几个单位的力。 比如只有当我们规定了多长的距 离为一个单位长度(1m)后才能知道一根棒有几个单位长度即几米。)。由于单位力的大小还没有规定,所以 k 的选择有一定的任意性,只要是常数,它就能正确表示 F 与 m、a 之间的比例关系。(或者反过来讲,如果我们当时已经规定了力的单位为N,并且规定一个钩码的重量为 1N,那么公式中的 k 就不具有随意性。在计算时质量的单位用 kg,加速度的单位用 m/s2,当 F m a 三者都取值为单位 1 时有:1N=k...