《牛頓第二定律》教案學習目標1.掌握牛頓第二定律的文字表述和數學表達式；2.知道在國際單位制的單位“牛頓”是怎樣定義的；3.理解并應用牛頓第二定律解決問題。重點理解并應用牛頓第二定律解決問題難點根據國際單位“牛頓”的定義理解k的取值教學方法復習回顧，創(chuàng)設情境，問題引導，歸納總結教學內容一．新課導入1.通過F1賽車的圖片，讓同學們思考，如果你是賽車的設計師，想加大F1賽車的加速度可以如何設計？借此激發(fā)學生的學習興趣，加深物理與實際生活的聯(lián)系?？稍O計成強大的發(fā)動機合小巧的身軀，強大的發(fā)動機可以提供較大的動力，小巧的車身可以減小賽車的質量，加速度與力和質量存在某種聯(lián)系，今天我們就繼續(xù)來探究三者之間的關系。展示本節(jié)課學習目標，讓學生更加清晰的知道本節(jié)課要掌握哪些內容。二．進入新課1.牛頓第二定律的內容回顧上節(jié)課實驗結論，定性得出加速度與力和質量之間的關系，據此總結歸納牛頓第二定律的內容2.牛頓第二定律的表達式關于表達式中k的取值是任意的，在17世紀，還沒有對力的單位做出規(guī)定，因此k取任意值都是可以的。后來規(guī)定，當質量和加速度都取國際單位時，使質量為1kg的物體1m/s2的力，叫做一個單位的力。為了紀念牛頓，將力的單位kgm/s2稱作牛頓。即1N=1kgm/s2，牛頓第二運動定律的數學表達式為F=ma。牛頓運動定律的理解思考題：從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度。可是我們用力推一個的物很重的箱子時卻推不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？應該怎樣解釋這個現(xiàn)象？并不矛盾，物體之所以推不動是因為有阻力的作用，此時，物體所受合外力為零，所以加速度為零，符合牛頓第二定律。借此強調公式中的F為合外力。借由例子說明牛二定律的同體性，矢量性，瞬時性，獨立性，加深對定律的理解。牛頓第二定律的應用借由書上的兩個例題學習應用牛頓第二定律解決問題。例1:在平直路面上，質量為1100kg的汽車在進行研發(fā)的測試，當速度達到100km/h時取消動力，經過70s停了下來。汽車受到的阻力是多少？重新起步加速時牽引力為2000N，產生的加速度是多少？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。通過例1掌握動力學的基本解題思路，體會a在解題中充當橋梁的作用，例2提供了轉換研究對象的思路，更加側重對力的合成的考察，也體現(xiàn)出來牛頓定律將運動學與力學聯(lián)系起來形成框架，體現(xiàn)了牛頓定律的重要地位。課堂小結通過思維導圖的形式梳理本節(jié)課知識，達成本節(jié)課的學習目標，鞏固完善知識體系。教學反思：本節(jié)課主要是針對人教版高中物理必修一教材的配套網課教學，并無學生參與互動，無明確受眾群體。因此在學情上缺少針對性。內容上只有對基本知識的梳理與講解缺少創(chuàng)新點和知識擴展，可作為基礎網課使用。課后篇鞏固提升合格考達標練1.由牛頓第二定律F=ma可知,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是當用很小的力去推很重的桌子時,卻推不動,這是因為()A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛觀察不到C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力,加速度為負值D.桌子所受的合力為零,加速度為零解析牛頓第二定律的表達式F=ma中的力F是指合力,用很小的力推很重的桌子時,桌子不動,是因為桌子與地面間的最大靜摩擦力大于推力,推力與桌子受到的靜摩擦力的合力為零,所以桌子所受的合力為零,仍然靜止不動,牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體,所以A、B、C都不正確,只有D正確。答案D2.(多選)(安徽六安高一期末)如圖所示,在光滑水平面上有一物塊在水平恒外力F的作用下從靜止開始運動,在其正前方有一根固定在墻上的輕質彈簧,從物塊與彈簧接觸到彈簧壓縮量最大的過程中,下列說法正確的是()A.物塊接觸彈簧后一直做減速運動B.物塊接觸彈簧后先做加速運動后做減速運動C.當物塊的加速度等于零時,速度最大D.當彈簧壓縮量最大時,物塊的加速度不等于零解析物體與彈簧接觸后,在水平方向上受推力和彈力,開始推力大于彈力,加速度方向向右,做加速度減小的加速運動;然后彈力大于推力,加速度方向向左,做加速度增大的減速運動,當彈簧壓縮到最短時,速度為零,故A錯誤,B正確;物塊先做加速運動,后做減速運動,當加速度為零時,速度最大,故C正確;當彈簧壓縮量最大時,速度為零,加速度不為零,加速度達到最大,故D正確。答案BCD3.如圖所示,一物塊位于光滑水平桌面上;用一大小為F,方向如圖所示的力去推它,使它以加速度a向右運動。若保持力的方向不變而增大力的大小,則()A.a變大B.a不變C.a變小D.因為物塊的質量未知,故不能確定a變化的趨勢解析由于桌面光滑,故不受摩擦力,物塊受力為重力G、桌面對物體的支持力FN、推力F,設推力與水平方向夾角為α,將F沿水平方向和豎直方向分解,由牛頓第二定律得Fcosα=ma,所以a=Fcosαm,F方向不變而大小增大,可得a答案A4.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴受到的空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,圖中能大致反映雨滴運動情況的是()解析對雨滴進行受力分析可得mg-kv=ma,則雨滴做加速度減小的加速運動。答案C5.(多選)(廣東惠州高一期末)拿一個長約1.5m的玻璃筒,一端封閉,另一端有開口,把一小金屬片和一松軟的小紙團放到玻璃筒里,把玻璃筒倒過來,觀察它們下落的情況,發(fā)現(xiàn)小金屬片先落到底下,下列說法正確的是()A.金屬片受到的空氣阻力小于紙團受到的空氣阻力B.金屬片受到的空氣阻力大于紙團受到的空氣阻力C.金屬片受到的空氣阻力與其質量之比小于紙團受到的空氣阻力與其質量之比D.金屬片運動的加速度大于紙團運動的加速度解析由題中條件不能判斷金屬片受到的空氣阻力與紙團受到的空氣阻力的大小關系,選項A、B錯誤;金屬片先落到底下,說明金屬片的加速度較大,根據mg-Ff=ma,得Ffm=g-a,金屬片的加速度較大,說明金屬片受到的空氣阻力與其質量之比小于紙團受到的空氣阻力與其質量之比,選項C、答案CD等級考提升練6.在靜止的車廂內,用細繩a和b系住一個小球,繩a斜向上拉,繩b水平拉,如圖所示?，F(xiàn)讓車從靜止開始向右做勻加速運動,小球相對于車廂的位置不變,與小車靜止時相比,繩a、b的拉力Fa、Fb變化情況是()A.Fa變大,Fb不變 B.Fa變大,Fb變小C.Fa不變,Fb變小 D.Fa不變,Fb變大解析以小球為研究對象,分析受力情況,如圖所示,根據牛頓第二定律得:水平方向:Fasinα-Fb=ma①豎直方向:Facosα-mg=0②由題,α不變,由②分析得知Fa不變。由①得知,Fb=Fasinα-ma<Fasinα,即Fb變小。答案C7.如圖所示,一個質量為50kg的沙發(fā)靜止在水平地面上,甲、乙兩人同時從背面和側面分別用F1=120N、F2=160N的力推沙發(fā),F1與F2相互垂直,且平行于地面。沙發(fā)與地面間的動摩擦因數μ=0.3。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是()A.沙發(fā)不會被推動B.沙發(fā)將沿著F1的方向移動,加速度為0.6m/s2C.沙發(fā)將沿著F2的方向移動,加速度為0.2m/s2D.沙發(fā)的加速度大小為1m/s2解析由二力合成可知,兩力的合力大小為F=F12+F22=200N,而Ffmax=μFN=μmg=0.3×500N=150N,有F>Ffmax,則沙發(fā)要做勻加速直線運動,由牛頓第二定律有F-Ffmax=ma,可得a=1答案D8.如圖甲所示為四旋翼無人機,它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,目前正得到越來越廣泛的應用。一架質量m=2kg的無人機,能提供向上最大的升力為32N?，F(xiàn)讓無人機在地面上從靜止開始豎直向上運動,25s后懸停在空中,執(zhí)行拍攝任務。前25s內運動的v-t圖像如圖乙所示,在運動時所受阻力大小恒為無人機重的0.2,g取10m/s2。求:(1)從靜止開始豎直向上運動,25s內運動的位移大小;(2)加速和減速上升過程中提供的升力大小;(3)25s后懸停在空中,完成拍攝任務后,關閉升力一段時間,之后又重新啟動提供向上最大升力。為保證著地時速度為零,求無人機從開始下落到恢復最大升力的最長時間t。(設無人機只做直線下落)解析(1)由v-t圖像面積可得,無人機從靜止開始豎直向上運動,25s內運動的位移為70m。(2)由圖像的斜率知,加速過程加速度為a1=0.8m/s2,設加速過程升力為F1,由牛頓第二定律得:F1-mg-0.2mg=ma1解得:F1=25.6N由圖像的斜率知,減速過程中加速度大小為a2=0.4m/s2,設減速過程升力為F2,由牛頓第二定律得:mg+0.2mg-F2=ma2,