⑴ 牛二定律教案
第2單元：牛頓第二定律
教學目標：
一、知識目標
1．理解加速度與力和質量的關系；
2．理解牛頓第二定律的內容，知道定律的確切含義；
3．知道得到牛頓第二定律的實驗過程。
二、能力目標
培養學生的實驗能力、分析能力和解決問題的能力。
三、德育目標
使學生知道物理中的一種研究問題的方法——控制變數法
教學重點
1．牛頓第二定律的實驗過程；
2．牛頓第二定律。
教學難點
牛頓第二定律的意義。
教學方法
實驗法、講授法、歸納法
教學用具
兩輛質量相同的小車，光滑的水平板（一端帶有定滑輪）；砝碼（一盒），細繩、夾子
課時安排
2課時
教學過程
一、導入新課
1．提問：什麼是物體運動狀態的改變？物體運動狀態發生改變的原因是什麼？
2．引入新課：
通過上節課的學習，我們已知道：物體運動狀態改變時產生加速度，而產生的加速度又和物體的質量及所受力的大小有關，那麼：加速度跟物體所受力的大小及物體質量之間有什麼關系呢？本節課我們就來研究這個問題。
二、新課教學
（一）用投影片出示本節課的學習目標：
1．理解加速度與力的關系；
2．理解加速度與質量的關系
3．理解牛頓第二定律的內容。
（二）學習目標完成過程：
1、加速度和力的關系：
（1）用投影片出示本節課所用的實驗裝置，教師進行講解：圖中是兩輛質量相同的小車，放在光滑的水平板上，小車的前端各繫上細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里放有數量不等的砝碼，使兩輛小車在不同的拉力下做勻加速運動。
（2）對本次實驗中說明的兩個問題
a：砝碼跟小車相比質量較小，細繩對小車的拉力近似地等於砝碼所受的重力。
b：用一隻夾子夾住兩根細繩，以同時控控制兩輛小車。
（3）實驗的做法：
a：在兩砝碼盤中放不同數量的砝碼，以使兩小車所受的拉力不同。
b：打開夾子，讓兩輛小車同時從靜止開始運動，一段時間後關上夾子，讓它們同時停下來。
（4）需觀察的現象，觀察兩輛車在相等的時間里，所發生的位移的大小。（實驗現象：所受拉力大的那輛小車，位移大）
（5）分析推理：
a：由公式 得到在時間t一定時，位移s和加速度a成正比；
b：由實驗現象得到：小車的位移與他們所受的拉力成正比。
c：推理得到結論：對質量相同的物體，物體的加速度跟作用在物體上的力成正比，即：
（6）鞏固練習：
a．據 得到：要使物體在短時間內速度的改變很大，即加速度很大，就必須給物體提供 。
b．競賽用的小汽車，要求起動後幾秒鍾內速度由零達到60m/s以上，他們為什麼要裝備功率很大的發動機？
2：加速度和質量的關系：
（1）實驗裝置同上；
（2）說明與前次實驗的不同。
前一次實驗中，我們是保持小車質量不變，而改變小車所受力的大小，來研究加速度和力之間的關系的。
本次實驗是使兩輛小車所受拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼的，以增大質量，研究加速度和質量之間關系的。
（3）實驗現象：
在相同的時間里，質量小的那輛小車的位移大。
（4）分析推理，得到結論：
在相同的力作用下，物體的加速度跟物體的質量成反比，即
a1/a2=m2/m1或a∝
3：牛頓第二運動定律
（1）綜合上述實驗中得到的兩個關系，得到下述結論：
物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，且加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同。
（2）公式表示：
a∝ 或者F∝ma
即：F=kma
a：如果每個物理量都採用國際單位，k＝1；
b：力的單位（牛頓）的定義：使質量為1千克的物體產生1m/s2的加速度的力叫做1牛頓。
（3）推廣：上面我們研究的是物體受到一個力作用的情況，當物體受到幾個力作用時，上述關系可推廣為：
物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的放心跟合力的方向相同。即F合＝ma。
（4）介紹F合和a的瞬時對應關系
a：只有物體受到力的作用，物體才具有加速度。
b：力恆定不變，加速度也恆定不變。
c：力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變。
d：力停止作用，加速度也隨即消失。
4：例題分析（課本例題）
（1）學生閱讀例題內容
（2）分析：
要求物體的加速度 質量m已知 必須先求F1和F2的合力，而合力的大小可以用作圖法求解，也可以用計演算法求解。
（3）用投影片展示解題過程：
如圖所示，建立平面直角坐標系，把力F1和F2分別沿x軸和y軸的方向分解F1的兩個分力為：
F2的兩個分力為：
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合和質量m，據F合＝ma，即可求得：
三：小結
1：本節課的研究方法——控制變數法
2：牛頓第二運動定律確定了a和F之間的大小關系，也確定的a和F的方向關系
3：求解合力時，可採用建立平面直角坐標系，將各個力沿x軸和y軸分解，最後求合力的方法。