http://cooco.net.cn永久免费组卷搜题网http://cooco.net.cn永久免费组卷搜题网第四章牛顿运动定律4.3牛顿第二定律★教学目标知识与技能掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式理解公式中各物理量的意义及相互关系知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算过程与方法以实验为基础，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能从实际运动中抽象出模型并用第二定律加以解决情感态度与价值观渗透物理学研讨方法的教育认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研讨的重要方法★教学重点牛顿第二定律牛顿第二定律的运用★教学难点牛顿第二定律的运用★教学过程引入师：牛顿第必然律告诉我们，力是改变物体运动形状的缘由即产生加速度的缘由，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曾经看到，小车的加速度可能与所受的合外力成反比，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，由此可以总结出普通性的规律：物体加速度的大小跟合外力成反比，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反比，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该当是多少呢？这里要指出的是，在17世纪，人类曾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精确计算力的大小，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反比（由于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。比如只需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的选择有必然的任意性，只需是常数，它就能正确表示F与m、a之间的比例关系。（或者反过来讲，如果我们当时曾经规定了力的单位为N，并且规定一个钩码的分量为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Fma三者都取值为单位1时有：1N=k*1kg*1m/s2而我们知道1kg*1m/s2表示使质量为1kg的物体产生1m/s2的力，对照上例该当是半个钩码，那k就该当等于2。如果当时规定两个钩码分量为1N时，那k该当是4。而当规定半个钩码重为1N时，k就是1了。所以由于没有规定1N的力是多大，k的值任意的，只需常数就行。既然k是任意取的，那取1将会使公式最简便。当k值取定后，力的单位理所当然也定下来了：一个单位力=1*1kg*1m/s2，即规定了1N的力是使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力。用手托住两个鸡蛋大约就是1N。从上可知力的单位是kg*m/s2，后来为了纪念牛顿，把kg*m/s2称做“牛顿”，用N表示。公式：例1、一物体质量为1kg的物体静置在光滑水平面上，0时刻开始，用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体，则物体产生的加速度是多大？2S后物体的速度是多少？若在3秒末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少？4秒末物体的速度是多少？3S内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的，3S后物体的加速度为0，那是说3S后F1不再产生加速度了？F1NG解：（1）受力分析知：物体所受的合外力为F1=2N，则根据公式有；从0时刻开始做初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，据得2S末速度为4m/s。（2）3S末加上F2后，物体所受的合外力为0，则据有加速度为0；从3S末开始物体做匀速直线运动，4S末速度是4m/s。（3）可以用平等四边形定则进行分解合成的不仅仅是力，所有的矢量均可以用平等四边形定则进行分解合成，当然也包括加速度。3S后F1仍然产生2m/s2的加速度，不过F1产生的加速度与F2产生的加速度相互抵消，所以总的加速度是0。【牢记】：物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的独立性原理。物体的合加速度等于各个分力分别产生的加速度的矢量和；也等于合外力与质量的比值。例2：光滑水面上，一物体质量为1kg，初速度为0，从0时刻开始受到一水平向右的接力F，F随时