4.3 牛顿第二定律 课件+学案+教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦牛顿第二定律，从探究加速度与力、质量关系的实验切入，依次呈现定律内容、表达式推导及理解应用，构建“实验-规律-应用”的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过实验推导、问题链设计如“如何消掉k值”培养推理能力，结合实例与解题步骤强化物理观念。学生能深化对定律的理解，教师可提升教学针对性与效率。

《牛顿第二定律》教学设计 第四章 第三节 牛顿第二定律 【教学目标】 1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 【核心素养发展】 核心知识： 1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式； 2、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 核心能力 1、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。 2、培养学生的概括能力和分析推理能力。 科学品质 1、渗透物理学研究方法的教育。 2、认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。 3、通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣． 【教学重点】 牛顿第二定律的内容和表达式 【教学难点】 牛顿第二定律的理解和应用 【教学方法】 探究法、讨论法、实验法 【新课内容】 （一）新课导入 利用多媒体播放小朋友们拉动磁悬浮列车录像资料。教师提出问题，启发引导学生讨论它的速度的变化快慢即加速度由哪些因素决定？ 指导学生观看的关键点，讨论其可能性。 通过实际问题及现象分析，激发学生学习兴趣，培养学生发现问题的能力并回答以下问题： l、物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系？ 2、物体的加速度与其质量之间存在什么关系？ 学生回顾思考讨论。提问学生回答。 （进一步提出问题，完成牛顿第二定律探究任务的引入）物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢？ （二）新课内容 一、牛顿第二定律 师：通过上一节课的实验，我们再一次证明了：物体的加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比． 师：科学家牛顿由此总结出了怎样的一般性规律？ 生：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． 1总结：牛顿第二定律的内容——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． 师：如何用数学表达式将牛顿第二定律的内容进行表达? 生：需要引入比例常数k a＝kF/m 师：我们可以把上式再变形为F=kma． 选取合适的单位，上式可以简化。 当k=1时，质量为1 kg的物体在某力的作用下获得1 m／s2的加速度，则这个力F=ma=1 kg·m／s2 =1 N ． 可见，如果各量都采用国际单位，则k=1，F＝ma 2 总结：牛顿第二定律的数学表达式——F＝ma [讨论与交流] (多媒体演示课件) 问题1从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力推一个很重的物体时却推不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ 问题2. 牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ 问题3. 在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量的方向关系是怎么样？ 问题4. 从牛顿第二定律的内容分析, F、m、a是对于几个物体而言的? 问题5.放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F作用下由静止开始运动， （1）如果力F逐渐减小到0的过程中，物体的加速度将怎样变化? （2）当力F减到0时，加速度为 。 3总结：牛顿第二定律的理解： （1）因果性：有合力就有加速度，即力是产生加速度的原因。 （2）矢量性：F=ma是一个矢量式，加速度a与合外力F都是矢量，物体加速度的方向总与合外力的方向相同。 （3）同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体 （4）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。 二、牛顿第二定律的应用： 1：在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100 km/h时取消动力，经过70 s停了下来。汽车受到的阻力是多少?重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度是多少?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 ( θ )例2 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。 [思路点拨] →→→→ 【板书设计】 牛顿第二定律 1.内容: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 2.表达式： F=ma 3.性质：因果性 矢量性 同体性 瞬时性 【作业布置】 课后习题 【教学反思】 学科网（北京）股份有限公司 $§4.3 　　牛顿第二定律 1、探究加速度与力、质量的关系的实验： 2 主题1：牛顿第二定律的推导 2、牛顿第二定律的内容 物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同． 3 牛顿第二定律的表达式 4   F ＝ k∙ma 5 F ＝ k∙ma 思考：假如你是科学家，你能否想个办法把 k 消掉？ 牛顿第二定律表达式F ＝ ma 思考：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力推一个很重的物体时却推不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ 6 主题2：牛顿第二定律的理解和应用 问题1.牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ 问题2.在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量的方向关系是怎么样？ 问题3.从牛顿第二定律的内容分析, F、m、a是对于几个物体而言的? 7 问题4.放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F作用下由静止开始运动， ①如果力F逐渐减小到0的过程中，物体的加速度将怎样变化? ②当力F减到0时，加速度为　　　。 8 例1 在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100 km/h时取消动力，经过70 s停了下来。汽车受到的阻力是多少?重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度是多少?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 例2 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止, θ 通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。 牛顿第二定律解题步骤： ①确定研究对象 ②画出a的方向 ③受力分析 ④列式 平行四边形 正交分解法 a方向：ΣF=ma ⊥a方向：ΣF=0 解题方法和步骤 $ 牛顿第二定律导学案 一 学习目标： 1．理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。 2．知道力的国际单位“牛顿”的定义。 3．会用牛顿第二定律进行计算。 二 问题导学 1、 第二节探究加速度与力和质量的关系实验中，得到了怎样的实验结论？ 2、 牛顿第二定律的内容是什么？ 3、 牛顿第二定律的表达式是如何推导出来的？ 4、在表达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？ 5、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力推一个很重的物体时却推不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ 6、对牛顿第二定律的理解： （1） 牛顿第二定律中指出加速度与力成正比，能否说成力与加速度成正比，为什么？ （2） 在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？这两个矢量的方向关系是怎么样？ （3） 从牛顿第二定律的内容分析, F、m、a是对于几个物体而言的? （4） 放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F作用下由静止开始运动， 1 如果力F逐渐减小到0的过程中，物体的加速度将怎样变化? 2 当力F减到0时，加速度为　　　 7、牛顿第二定律的应用 例1 在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100 km/h时取消动力，经过70 s停了下来。汽车受到的阻力是多少?重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度是多少?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 例2某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。 ( θ ) 学科网（北京）股份有限公司 $2、一开始。开始加油加油加油加油。哇，这小姑娘哇。加油。加油。加油。加加油。脸都。变红了。现在已经过去了15秒了。动了吗？哇，这两部。列车真的动了动了，在努力。加油，只要。动起来。我觉得就。好办。54321，成功了成功了，成功了。哇耶你能相信吗？芭比。小朋友在30秒的时间内拉动了我看至少有四五米的距离。134吨。接下来。