牛顿第二定律的应用学案（粤教版必修1）。

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助教师提前熟悉所教学的内容。您知道教案应该要怎么下笔吗？小编为此仔细地整理了以下内容《牛顿第二定律的应用学案（粤教版必修1）》，仅供参考，希望能为您提供参考！

4.5牛顿第二定律的应用学案1（粤教版必修1）
1．牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：____________.因此，我们在已知受力的情况下可以结合____________，解决有关物体运动状态变化的问题；我们也可以在已知物体运动状态发生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的________，再结合牛顿第二定律确定物体的受力情况．
2．受力分析的一般顺序：先______，再______，最后________．受力分析的方法有________和________．
3．第一类基本问题
已知物体的__________，确定物体的________．求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据__________，求出物体的________，再由物体的初始条件，根据________________求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况．
4．第二类基本问题
已知物体的________，确定物体的__________．求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用____________求出__________，再根据____________就可以确定物体____________，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数等．
5．分析和解决这类问题的关键
对物体进行正确的受力分析和运动情况的分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——.
一、从受力情况确定运动情况
解题思路
分析物体受力情况求物体的合力由a＝Fm求加速度结合运动学公式求运动学量
例1静止在水平面上的物体质量为400g，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4N的水平拉力作用下，物体从静止开始运动，求出4s内物体的位移和4s末物体的速度．(g取10m/s2)
讨论交流
1．从以上的解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤．
2．受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？
变式训练1如图1所示，质量m＝4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，在与水平方向成θ＝37°角的恒力F作用下，从静止起向右前进t1＝2.0s后撤去F，又经过t2＝4.0s物体刚好停下．求：F的大小、最大速度vm、总位移s.

二、从运动情况确定受力
解题思路
分析物体运动情况利用运动学公式求a由F＝ma求合力求其他力
例2质量为2.75t的载重汽车，在2.9×103N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡，沿山坡每前进100m，升高5m．汽车由静止开始前进100m时，速度达到36km/h，求汽车在前进中所受摩擦力的大小．(g取10m/s2)
[方法规纳](1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图．
(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度．
(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力．
(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力．
变式训练2一个物体的质量m＝0.4kg，以初速度v0＝30m/s竖直向上抛出，经过t＝2.5s物体上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？
变式训练3如图2所示，光滑地面上，水平力F拉动小车和木块一起做匀加速运动，小车的质量为M，木块的质量为m.设加速度大小为a，木块与小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中木块受到的摩擦力大小不可能是()
A．μmgB．ma
C.mM＋mFD．F－Ma
【即学即练】
图3
1．如图3所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．在某一段时间内小球与小车相对静止，且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力．则在这段时间内小车可能是()
A．向右做加速运动
B．向右做减速运动
C．向左做加速运动
D．向左做减速运动
2．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行的最大距离为s2.设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则()
A．s1∶s2＝1∶2B．s1∶s2＝1∶1
C．s1∶s2＝2∶1D．s1∶s2＝4∶1
图4
3．如图4所示，车沿水平地面做直线运动，车厢内悬挂在车顶上的小球与悬点的连线与竖直方向的夹角为θ，放在车厢底板上的物体A与车厢相对静止．A的质量为m，则A受到的摩擦力的大小和方向分别是()
A．mgsinθ，向右B．mgtanθ，向右
C．mgcosθ，向左D．mgtanθ，向左
图5
4．如图5所示，静止的粗糙传送带上有一木块M正以速度v匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v匀速斜向上运动．则木块从A滑到B所需的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间比较()
A．两种情况相同B．前者慢
C．前者快D．不能确定
图6
5．如图6所示，质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F＝8N、与水平方向夹角θ＝37°角的斜向上的拉力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：
(1)物体在拉力作用下5s末的速度；(2)物体在拉力作用下5s内通过的位移．

6．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图7所示，重力加速度g取10m/s2.求：
(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角α.

参考答案
课前自主学习
1．a＝Fm运动学公式加速度
2．重力弹力摩擦力整体法隔离法
3．受力情况运动情况牛顿第二定律
加速度运动学规律
4．运动情况受力情况运动学公式加速度牛顿第二定律所受的力
5．加速度
解题方法探究
例140m20m/s
解析设物体的质量为m，水平拉力为F，地面对物体的支持力，摩擦力分别为FN、f.对物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得F合＝F－f＝ma，由于f＝μFN，FN＝mg得a＝F－μmgm.
再由运动学公式得，4s内物体的位移s＝12at2＝12F－μmgmt2＝12×4－0.5×0.4×100.4×42m＝40m.
4s末物体的速度v＝at＝F－μmgmt＝4－0.5×0.4×100.4×4m/s＝20m/s.
讨论交流
1．运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：(1)确定研究对象．(2)对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图．(3)建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式Fx＝max，Fy＝may.求得物体运动的加速度．(4)应用运动学的公式求解物体的运动学量．
2．受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”．一般是先场力，再接触力，然后是其他力，如一重、二弹、三摩擦、四其他．再者每一个力都会独立地产生一个加速度．但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度．再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用．
变式训练154.5N20m/s60m
解析由运动学知识可知：前后两段匀变速直线运动的加速度a与时间t成反比，而第二段中μmg＝ma2，加速度a2＝μg＝5m/s2，所以第一段中的加速度一定是a1＝10m/s2.再由方程Fcosθ－μ(mg－Fsinθ)＝ma1可求得：F＝54.5N
第一段的末速度和第二段的初速度相等都是最大速度，可以按第二段求得：vm＝a2t2＝20m/s
又由于两段的平均速度和全过程的平均速度相等，所以有s＝vm2(t1＋t2)＝60m.
例2150N
解析设斜坡的倾角为θ，以汽车为研究对象，受力如图所示．已知汽车的质量m＝2.75t＝2750kg，初速度v0＝0，末速度vt＝36km/h＝10m/s.
匀加速运动的位移s＝100m，根据运动学公式v2t－v20＝2as，得a＝v2t－v202s＝102－02×100m/s2＝0.5m/s2.
由牛顿第二定律知，沿斜面方向有F－f－mgsinθ＝ma.
其中sinθ＝5100.
所以f＝F－mgsinθ－ma＝[2900－2750×(10×5100＋0.5)]N＝150N.
变式训练20.88N
解析设物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为a，以初速度方向为正方向．
因为vt＝v0－at，vt＝0
所以a＝v0t＝12m/s2
对小球受力分析如图，由牛顿第二定律得
f＋mg＝ma
f＝m(a－g)＝0.4×(12－9.8)N＝0.88N.
变式训练3A
即学即练
1．AD2.D3.B4.A
5．(1)6.5m/s(2)16.25m
6．(1)1kg(2)30°

延伸阅读

牛顿第二定律的简单应用

一、教学目标

1．物理知识方面的要求：

(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；

(2)掌握牛顿第二定律的应用方法．

2．通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力．

3．训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力．

二、重点、难点分析

1．本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法．

2．应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解．但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点．

三、教具

投影仪、投影片、彩笔．

四、主要教学过程

(一)引入新课

牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系．因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题．

我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤．

(二)教学过程设计

1．已知受力情况求解运动情况

例题1(投影)一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N．

1)求物体在4.0秒末的速度；

2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间．

(1)审题分析

这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况．前4秒内运动情况：物体由静止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s．受力情况：F=5.0N，f=2.0N，G=N；初始条件：v0=0；研究对象：m=2.0kg．求解4秒末的速度vt．4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，v′t=0．受力情况：G=N、f=2.0N；初始条件：v′0=vt，求解滑行时间．

(2)解题思路

研究对象为物体．已知受力，可得物体所受合外力．根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度．运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离．

(3)解题步骤(投影)

解：确定研究对象，分析过程(画过程图)，进行受力分析(画受力图)．

前4秒根据牛顿第二定律列方程：

水平方向

F-f=ma

竖直方向

N-G=0

引导学生总结解题步骤：确定对象、分析过程、受力分析、画图、列方程、求解、检验结果．

(4)讨论：若无第一问如何解？实际第一问的结果是第二问的初始条件，所以解题的过程不变．

(5)引申：这一类题目是运用已知的力学规律，作出明确的预见．它是物理学和技术上进行正确分析和设计的基础，如发射人造地球卫星进入预定轨道，带电粒子在电场中加速后获得速度等都属这一类题目．

2．已知运动情况求解受力情况

例题2(投影)一辆质量为1.0×103kg的小汽车正以10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力．

(1)审题分析

这个题目是根据运动情况求解汽车所受的阻力．研究对象：汽车m=1.0×103kg；运动情况：匀减速运动至停止vt=0，s=12.5m；初始条件：v0=10m/s，求阻力f．

(2)解题思路

由运动情况和初始条件，根据运动学公式可求出加速度；再根据牛顿第二定律求出汽车受的合外力，最后由受力分析可知合外力即阻力．

(3)解题步骤(投影)

画图分析

据牛顿第二定律列方程：

竖直方面

N-G=0

水平方面

f=ma=1.0×103×(-4)N=-4.0×103N

f为负值表示力的方向跟速度方向相反．

引导学生总结出解题步骤与第一类问题相同．

(5)引申：这一类题目除了包括求出人们熟知的力的大小和方向，还包括探索性运用，即根据观测到的运动去认识人们还不知道的物体间的相互作用的特点．牛顿发现万有引力定律、卢瑟福发现原子内部有个原子核都属于这类探索．

3．应用牛顿第二定律解题的规律分析(直线运动)

题目类型流程如下

由左向右求解即第一类问题，可将vt、v0、s、t中任何一个物理量作为未知求解．

由右向左求解即第二类问题，可将F、f、m中任一物量作为未知求解．

若阻力为滑动摩擦力，则有F-μmg=ma，还可将μ作为未知求解．

如：将例题2改为一物体正以10m/s的速度沿水平面运动，撤去拉力后匀减速滑行2.5m，求物体与水平面间动摩擦因数．

4．物体在斜向力作用下的运动

例题3(投影)一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度．

解：(投影)

画图分析：

木箱受4个力，将力F沿运动方向和垂直运动方向分解：

水平分力为

Fcosθ

竖直分力为

Fsinθ

据牛顿第二定律列方程，竖直方向

N-Fsinθ-G=0①

水平方向

Fcosθ-f=ma②

二者联系

f=μN③

由①式得N=Fsinθ+mg代入③式有

f=μ(Fsinθ＋mg)

代入②式有Fcosθ-μ(Fsinθ＋mg)=ma，得

可见解题方法与受水平力作用时相同．

(三)课堂小结(引导学生总结)

1．应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知受力求解运动情况；一类是已知运动情况求解受力．

2．不论哪种类型题目的解决，都遵循基本方法和步骤，即分析过程、建立图景、确定研究对象、进行受力分析、根据定律列方程，进而求解验证效果．在解题过程中，画图是十分重要的，包括运动图和受力图，这对于物体经过多个运动过程的问题更是必不可少的步骤．

3．在斜向力作用下，可将该力沿运动方向和垂直运动方向分解，转化为受水平力的情形．解题方法相同．

五、说明

1．例题1在原题基本上增加了一个运动过程，目的是强调过程图和受力图的重要性．因为有些学生对此不够重视而导致错误，尤其是以后遇到复杂问题的处理时更加突出，比如不注意各段运动中物体受力情况的变化和与之相关的加速度的变化，用前一段运动的加速度代入后一段运动方程进行运算，得出错误结果．但教材中节练习题和章习题中没有这类题目，所以可根据学生情况加以取舍．

2．解题过程反复强调分析方法、解题步骤，意在培养学生的良好解题习惯和书写规范，由于解题过程要力求详尽，故本课密度较大．为此，解题过程可利用投影片以节省时间．

3．例题中增加了斜向力作用的情形，目的是使学生注意竖直方向运动方程的建立，对水平方向物理量的影响．因为学生长时间只考虑水平方向受力，就会忽视了竖直方向的受力分析，认为在任何情况下都无须考虑竖直方向受力．另外，了解到斜向力分解后的解题方法仍是前面所述的基本方法，从而体会对复杂问题的处理方法，以巩固基本知识、基本方法．但不提及建立坐标和正交分解，这一部分亦可据学生情况取舍．

必修一4.3牛顿第二定律(学案)

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助教师更好的完成实现教学目标。那么，你知道教案要怎么写呢？下面的内容是小编为大家整理的必修一4.3牛顿第二定律(学案)，希望能对您有所帮助，请收藏。

必修一4.3牛顿第二定律(学案)
课前预习学案
一、预习目标
理解牛顿第二定律一般表达的含义,知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致
二、预习内容
实验：探究加速度与力、质量的关系
（1）当保持物体质量不变时，。用数学式子表示就是：aF。
（2）当保持物体受力不变时，。用数学式子表示就是：a1/m。
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1.掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系。
2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
学习重难点：掌握牛顿第二定律的内容和公式，理解公式中各物理量的意义及相互关系。能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
二、学习过程
自主探究：
学生自主阅读课本74页的内容，并回答下列问题：
1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的？
2.它的比例式如何表示？
3.式中各物理量的单位是什么，其中力的单位“牛顿”是怎样定义的？
4.当物体受到几个力的作用时，式中的F指什么？此时比例式如何表示？
学生归纳总结：
1.内容：物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟方向相同。
2.比例式：或者，也可以写成等式：。
3.力的单位：式中k是比例系数，取k=1，当物体的质量是m=1kg,在某力的作用下它获得的加速度是a=1m/s2时，F=ma=1kg×1m/s2=1kgm/s2，后人为了纪念,把kgm/s2称为“牛顿”，用符号“N”表示，即1N=1kgm/s2。
注：当式中各物理量都用国际单位制中的单位时,那么就有：F=。
4.当物体受到几个力的作用时，式中的F指。表达式：F合=
随堂训练：
关于a和F合的关系，以下说法正确的是：（）
A.物体所受合外力越大，加速度就越大B.一旦物体受到合外力的作用，物体就具有了加速度和速度
C.合力消失，物体还将继续加速一段D.物体的加速度方向一定与所受合力方向相同
理解要点：
（1）因果关系：有合力就有加速度，即力是产生加速度的原因。
（2）瞬时性：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，同时产生、同时变化、同时消失。
（3）矢量性：F=ma是一个矢量式，物体加速度的方向总与合外力的方向相同。
【典型例题】
【例一】一辆质量为1000kg的小汽车以72km/s的速度行驶，关闭发动机，经过20s匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假定行驶过程中汽车受到的阻力不变）
解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系
（1）汽车减速时的情况，设阻力大小为f
力：F合=－f

注意：正方向的选取和用国际单位制统一单位
（3）根据牛顿第二定律和运动学规律列方程并求解。
【例二】质量为2kg的物体放在水平地面上，与水平地面的动摩擦因数为0.2，现对物体作用一向右与水平方向成37°，大小为10N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度?
解析：以运动方向为x轴正方向，建立如图坐标系
把力F分别沿x轴和y轴方向进行分解，它们的分力为：
Fx=Fcos37°=8NFy=Fsin37°=6N
x方向：F合=Fx－f=Fx－μFN
y方向：Fy＋FN－G=0则：F合=5.2N
由牛顿第二定律F合=ma，得：
a=F合/m=2.6m/s2
即：加速度的大小为2.6m/s2，方向与F方向相同。

三、反思总结
这节课我们学习了：内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟质量成反比。
加速度的方向跟作用力方向相同。
牛顿运动定律数学表达式：F合=ma
意义：（1）因果关系（2）瞬时性（3）矢量性
应用：（1）已知运动求力（2）已知力求运动
四、当堂检测
1.关于a和F合的关系，以下说法正确的是：（）
A．只有物体受到力的作用，物体才具有加速度B．物体所受力越大，加速度越大，速度也越大
C．力随时间改变，加速度也随时间改变D．力和运动方向相反，物体一定做减速运动
E．当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小

2.一辆质量为1000kg的小汽车以10m/s的速度行驶，刹车滑行10m后停下来，则需要的阻力是多大？

3.一物体从空中静止下落，在5s内下落75m，m=1kg，则：
（1）物体的加速度是多少？（2）所受阻力是多大？

课后练习与提高
1.A、B、C三球大小相同，A为实心木球，B为实心铁球，C是质量与A一样的空心铁球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（）
A．B球下落的加速度最大B．C球下落的加速度最大
C．A球下落的加速度最大D．B球落地时间最短，A、C球同落地
2.如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（）
A．F1B．F2
C．（F1+F2）/2D．（F1-F2）/2
3.如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的两个加速度a与力F的
关系图线，由图线分析可知（）
A．两地的重力加速度gA＞gB
B．mA＜mB
C．两地的重力加速度gA＜gB
D．mA＞mB[
4.如图所示，质量为60kg的运动员的两脚各用750N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地12m高处无初速匀加速下滑2s可落地，则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于（g=10m/s2）
A．150NB．300N
C．450ND．600N

5.如图所示，一倾角为θ的斜面上放着一小车，小车上吊着小球m，小车在斜面上下滑时，小球与车相对静止共同运动，当悬线处于下列状态时，分别求出小车下滑的加速度及悬线的拉力。
（1）悬线沿竖直方向。
（2）悬线与斜面方向垂直。
（3）悬线沿水平方向。

参考答案
当堂检测答案：1.ACD
2.解析：以运动方向为x轴正方向，画出受力分析图，求合力
F合=f
已知：m=1000kg，v0=10m/s，v=0，x=10m
a=(v2－v02)/2x=－5m/s2
由牛顿第二定律F合=ma，得：
f=ma=1000×（－5）N=－5000N
即：阻力的大小为5000N，“－”表示方向与运动方向相反
3.解析：以运动方向为x轴正方向，画出受力分析图，求合力
（1）已知：t=5s，v0=0，x=75m
由x=v0t＋at2/2，得
a=6m/s2
（2）F合=mg－f
由牛顿第二定律F合=ma，得：
mg＋f=ma
f=ma－mg=－4N
即：阻力的大小为4N，方向与运动方向相反

《牛顿第二定律的应用》教学设计

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。关于好的高中教案要怎么样去写呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《《牛顿第二定律的应用》教学设计》，供您参考，希望能够帮助到大家。

《牛顿第二定律的应用》教学设计
【教材分析】
《牛顿运动定律》在高考《考试大纲》的“知识内容表”中，共有6个条目，其中包括“牛顿定律的应用”，为II等级要求。牛顿第二定律的应用，是本章的核心内容。由于整合了物体的受力分析和运动状态分析，使得本节成为高考的热点和必考内容。受力分析和运动状态分析，是解决物理问题的两种基本方法。并且，本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础，也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法，因而显得十分重要。
【学情分析】
由于本单元对分析、综合和解决实际问题的能力要求很高，不少同学在此感到困惑，疑难较多，主要反映在研究对象的选择和物理过程的分析上，对一些典型的应用题型，如连接体问题、超重失重问题、皮带传动问题、斜面上的物体运动问题等，学生缺乏针对性训练，更缺少理性的思考和总结。
【教学目标】
一、知识与技能
1、掌握牛顿第二定律的基本特征；
2、理解超重现象和失重现象。
二、过程与方法
1、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题；
2、学会连接体问题的一般解题方法；
3、掌握超重、失重在解题中的具体应用。
三、情感态度与价值观
1、通过相关问题的分析和解决，培养学生的科学态度和科学精神；
2、通过“嫦娥一号”的成功发射和变轨的过程，激发学生的爱国热情。
【教学重点和难点】
教学重点：牛顿运动定律与运动学公式的综合运用。
教学难点：物体受力情况和运动状态的分析；处理实际问题时“物理模型”和“物理情景”的建立。
【教学方法和手段】
教学方法：分析法、讨论法、图示法
教学手段：计算机多媒体教学，PPT课件
【教学过程】
一、提出问题，导入课题
提问、讨论、评价
（一）高三物理（复习）前三章的内容及其逻辑关系是怎样的？
（二）牛顿运动定律的核心内容是什么？
（三）如何理解力和运动的关系？
PPT展示：力和运动的关系
力是使物体产生加速度的原因，受力作用的物体存在加速度。我们可以结合运动学知识，解决有关物体运动状态的问题。另一方面，当物体的运动状态变化时，一定有加速度，我们可以由加速度来确定物体的受力。
二、知识构建，方法梳理
（一）动力学的两类基本问题
1．已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况
处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，在利用物体初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度。也就是确定了物体的运动情况。
2．已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况
处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况。
（二）动力学问题的求解
1．基本思路
牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量，所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。
求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：
可见，加速度是连接“力”和“运动”的桥梁。
2．一般步骤：
⑴确定研究对象；
⑵进行受力情况及运动状态分析；
⑶选取正方向；
⑷统一单位，代入求解；
⑸检验结果。
3．注意事项
（1）同体；
（2）同向；
（3）同时；
（4）同单位制（SI制）。
倡导对问题先作定性和半定量分析，弄清问题的物理情景、找到正确解题的关键，以养成良好的思维品质和解题习惯。
（三）超重和失重
1．描述：弹簧秤称量物体的重量。原理：二力平衡。
2．演示：物体的平衡、超重、失重。
3．归纳：超重、失重的起因和表现
起因运算表现
超重具有向上的加速度F=m（g+a）F﹥mg
失重具有向上的加速度F=m（g-a）Fmg
三、典题分析，引深拓展
【例1】如图1所示为竖直平面内的半径为R的圆环，AB是它的竖直直径，AC是光滑的斜面轨道。一个小球从A点由静止开始沿AC斜面滑下，求下滑的时间。
【解析】设斜面的长度为L，夹角为α，则有：L=2R/cosα（1）
a=gcosα（2）
L=at2/2（3）
联立解得：t=2（R/g）1/2
可见，小球沿光滑弦轨道下滑的时间，只与圆环的半径有关，且等于沿直径AB的自由落体时间。
拓展：在图3中，AB是圆的竖直直径，小球沿不同的光滑斜面轨道由静止下滑，所需的时间相等。
【例2】如图4所示，光滑曲面轨道与水平传送带平滑相连，但不接触，小滑块从曲面上A点由静止开始滑下，在静止的传送带上做匀减速运动，离开传送带后做平抛运动，最后落在水平地面上的P点，若传送带是运动的，小滑块的落地点还在P点，那么传送带的运动方式为：
A．一定顺时针传动
B．一定逆时针传动
C．可能顺时针传动
D．可能逆时针传动
【解析】小滑块的落地点还在P点，说明小滑块做平抛运动的初速度不变；也就是在传送带上做匀减速运动的加速度不变。因而，所受到向“左”的滑动摩擦力不变，所以，传送带沿逆时针方向传动，或者传送带沿顺时针方向传动，但传动速度小于滑块的速度。
答案：CD
【例3】在光滑水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起向前运动，如图5所示，求两物体间的相互作用为多大？
【解析】由于两物体是相互接触的，在水平推力F的作用下做加速度相同的匀加速直线运动，是“连接体”。如果把两个物体作为一个整体，用牛顿第二定律去求加速度a是很简便的。题目中要求A、B间的相互作用，因此必须采用隔离法，对A或B进行分析，再用牛顿第二就可以求出两物体间的作用力。
设A、B之间的相互作用力为N，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F=(m1+m2)a；所以，a=F/(m1+m2)
再以B为研究对象，由牛顿第二定律可得：N=Fm2/(m1+m2)
点评：连接体的一般解题方法是，整体法求加速度，隔离法求力。
拓展：
（1）其它情况不变，若将F作用于B物体，则A、B间的相互作用多大？
（2）其它情况不变，若物体与地面间的动摩擦因数为?，则A、B间的相互作用多大？
【例4】如果某个物理过程中涉及3个物体，那么，研究对象的选择最多有几种可能？
【解析】令三个物体分别为A、B、C，则研究对象的选择方式为：
一个物体：A、B、C
两个物体：AB、AC、BC
三个物体：ABC
答案：7种
【例5】质量为M的三角劈静止在粗糙的水平地面上，质量为m的滑块在倾角为θ的斜面上以加速度a匀加速下滑。求三角劈对地面的压力N和所受地面的摩擦力f。
【解析】如图7所示，把滑块的加速度进行正交分解。
Ax=acosθ；ay=asinθ
由于滑块具有向下的加速度，所以处于失重状态。整体对地面的压力（也就是三角劈对地面的压力）为N=（M+m）g-masinθ。
由于滑块具有水平向左的加速度，用“整体法”的观点，应该由地面的摩擦力产生。即：f=max=macosθ
【例6】质量为M的框架静止于水平地面上，通过轻弹簧吊着质量为m的物块，如图8所示。在物块上下振动的某一瞬间，框架对地面的压力为0，求此时物块的加速度。
【解析】用“整体法”的观点，当框架对地面的压力为0时，处于“完全失重”状态，由于框架静止，系统的重力全部使物块产生加速度。即：（M+m）g=ma，a=（M+m）g/m。
四、课堂小结
1．牛顿第二定律的一般解题方法和注意事项；
2．连接体问题的求解方法；
3．超重和失重及其在解题中的应用．
五、课后作业：（略）

牛顿第二定律

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助高中教师能够井然有序的进行教学。高中教案的内容要写些什么更好呢？以下是小编为大家精心整理的“牛顿第二定律”，仅供您在工作和学习中参考。

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．