1．教學目標：

①學會用控制變量法探究加速度與力和質量之間的關系

②能熟練的應用圖像法分析處理數(shù)據(jù)

③理解牛頓第二定律的內涵和外延

④會應用牛頓第二定律解釋生活中的相關現(xiàn)象，并能運用牛頓第二定律進行定量計算

⑤了解國際單位制的組成并知道力學單位制中的基本單位及導出單位

2．目標制定依據(jù)：

A學生狀態(tài)分析

①學生知道牛頓第一運動定律

②知道加速度，速度，位移能概念，掌握加速度的測量方法

③會對物體進行正確的受力分析。

B教材分析

牛頓第二定律是動力學的核心規(guī)律，動力學又是經典力學的基礎，也是進一步學習熱學、電學等其它部分知識所必須掌握的內容。所以，牛頓第二定律是本章的中心內容，更是本章的教學重點。

3．教學準備

了解學生的和本節(jié)相關的已有知識和生活經驗。以提問方式和演示實驗將學生引入課堂教學。

4．評價標準

學生能否通過探究實驗分析得到加速度與力和質量之間的關系，能否利用牛頓第二定律解釋生活中的相關現(xiàn)象能否知道國際單位制的組成

5．教學步驟

一、引入

1、實驗：用一根繩子牽引著一個小車在粗糙的水平桌面上勻速運動，然后松開手讓車自己運動然后停下來。

2、學生觀察現(xiàn)象后，老師提問這樣兩個問題：①開始時為什么小車能做勻速運動？②松手后小車為什么還能運動，做什么運動，為什么？

3、如果要想讓小車快一點停下來可以采取什么樣的方案，回答并設計實驗

4、小車停下的快慢實際上就是它的加速度的表現(xiàn)

5、影響加速度的因素又會是那些呢?學生猜測并給出相應的理由

(學生最終在老師的啟發(fā)下和同學的相互討論下能夠猜測到加速度和力，以及質量有關，因為力是物體產生加速度的原因。而質量是物體慣性的量度，質量越大慣性越大，物體的運動狀態(tài)越難改變)

6、可以通過怎樣的方法來研究這個問題呢？

二、實驗與探究

問題1:加速度可能跟力有關系，同時也可能跟質量有關系，那么到底怎么來判斷加速度是不是跟力有關系呢？

學生回答：可以讓質量不變，改變力來研究加速度跟力的關系同樣可以用同樣的方法來研究加速度跟質量之間的關系

教師在此基礎上提出“控制變量法”的思想。

問題2：加速度如何來測量？能否設計一個實驗來測量加速度并研究加速度跟力和質量的關系，學生可以討論并提出自己的設想。

3 教師介紹課本中的實驗：

在實驗中必須能夠具體的測出加速度、力和質量這三個量的數(shù)值。其中質量和力都有直接測量的工具；加速度雖然不能直接測量，但可以利用打點計時器在紙帶上打出的計數(shù)點，通過計算得出物體的加速度。所以實驗可以這樣設計：

如圖所示，在水平木板上放置一輛小車。小車的前端系上細繩，細繩的另一端跨過定滑輪并掛一個質量很小的重物。小車的尾部掛上一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。為了消除摩擦力對小車運動的影響，必須將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，用重力的分力來抵消摩擦力，直到小車不不掛重物時能勻速運動為止。當掛上重物時，只要重物的質量遠小于小車的質量，那么可近似的認為重物所受的重力大小等于小車所受的合外力的大小。將小車從某一位置釋放，小車在繩子的拉力作用下做勻加速直線運動。利用紙帶上打出的點便可算出小車的加速度。

（1）加速度與物體受力的關系:

保持小車的質量m不變。測出所掛物體的重力，掛上重物后將小車由靜止釋放，根據(jù)紙帶上打出的點算出小車的加速度。改變所掛重物的重力，重復幾次實驗，每次實驗時都要將小車從同一位置釋放。將幾次實驗的數(shù)據(jù)填入表中。

（2）加速度與物體質量之間的關系

保持合外力F不變，也就是保持所掛重物的重力不變。測出小車的質量，掛上重物后將小車由靜止釋放，根據(jù)紙帶上打出的點算出小車的加速度。通過在小車上疊放砝碼的方法改變小車的質量，重復幾次實驗，每次實驗時都要將小車從同一位置釋放。將幾次實驗的數(shù)據(jù)填入表中。

4.數(shù)據(jù)分析：為了便于得出正確的實驗結論，應利用以上數(shù)據(jù)分別作出m不變時的a－F圖像合F不變時的a－m圖像。

在我們的猜想中，F(xiàn)不變時，m越大，a越小，有可能是成反比關系�？梢酝ㄟ^a與1/m的圖像關系來驗證。

得出結論：

①當m不變時，a與F的關系是：

②當F不變時，a與m的關系是：

三、牛頓第二定律

根據(jù)實驗我們證實了我們的猜想：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質量成反比。這就是著名的牛頓第二定律。

板書：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體質量成反比。

用公式表示為 a∝F/mF∝ma

若改寫為等式，應乘一系數(shù)kF=kma

如果我們把1牛頓定義為：使質量1千克的物體產生1米/秒2加速度的力為1牛頓，這時等式左側為1，等式右側為k。也就是說我們采用這種定義方式可以使k=1，此時牛頓第二定律的表達式為

板書：F=ma講解：下面我們對牛頓第二定律進行進一步的討論：首先我們可以注意剛才小車所受到的拉力，實際是小車所受到的合外力，所以牛頓第二定律中的F應為物體受到的合外力。

板書：(1)F為合外力

其次我們可以注意到小車的加速度方向與拉力方向是一致的，這就是牛頓第二定律的方向性。

板書：(2) a的方向與F一致

另外，物體某一時刻的加速度，只由它此刻的受力決定，而與其他時刻的受力無關，這就是牛頓第二定律的即時性。

板書：(3)即時性

四、力學單位制

前面我們應用F=ma定義了1牛頓＝1kgm/s²，我們在這之前也學習了很多物理量的單位。教師提問：請學生列舉一些前面學習的物理量（力、長度、時間、質量、速度、加速度的單位）

教師提出國際單位制。

板書：國際單位制是由基本單位和導出單位組成的。

強調指出三個力學基本單位。順便介紹其他四個基本單位

板書：m（長度單位）、kg（質量單位）、s（時間單位）、A(電流單位)、cd（光強度單位）、K（溫度單位）、mol（物質量的單位）。

請學生列舉學過的物理公式，通過公式

教師講解并指出：如果已知量的單位是國際單位，那么在計算過程中不必帶單位計算，只要在結果中寫出代求量的單位即可。

五、舉例并講解。

六、布置作業(yè)。