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§3-3、牛顿第二定律（第一课时）

桥东中学吴水炎

教学目标：

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。牛顿第二定律瞬时性ppt

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），钩码若干，细绳、夹子、多媒体演示课件

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。

下面请同学阅读课本第50页演示实验内容,怎样进行定量地研究加速度与力和质量的关系？

二、新课教学

1、加速度和力的关系：

（1）对本次实验中说明的两个问题

a：砝码跟小车相比质量较小，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，以同时控制两辆小车。

（2）实验的做法：

a：挂上数量不同的钩码，以使两小车所受的拉力不同。牛顿第二定律瞬时性ppt

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。

（3）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）

表一、

m/gF/NS/cm

甲2000.2

乙2000.1

（4）分析推理：

a：由公式得到在时间t一定时，位移s和加速度a成正比；a1/a2=s1/s2=2/1又F1/F2=2/1∴a1/a2=F1/F2

b：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：

即a∝F

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，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。

m/gF/NS/cm

小车甲4000.1

小车乙2000.1

(4)分析总结：∵s1/s2=1/2∴a1/a2=1/2又m1/m2=2/1∴a1/a2=m2/m1

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，即

a1/a2=m2/m1或a∝

3．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∝或者F∝ma

即：F=kma

根据力的单位（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。所以如果每个物理量都采用国际单位，k＝1。即F=ma

（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，加速度的方向跟合力的方向相同。即F合＝ma。

（4）牛顿第二定律的性质

a：瞬时性：加速度和力的关系是瞬时对应，a与F同时产生，同时变化，同时消失；

b：矢量性：加速度的方向总与合外力方向相同。