力的功率计算公式牛顿第二定律

2020年10月4日发(作者：毕沅)
“牛顿第二定律”教学案例
教学目的：
1． 通过本课的学习，让学生记住牛顿第二定律的表达式：理解各物理量及
公式的意义。
2． 了解以实验为基础，经测量、推理、归纳出结论并用数学公式表达物
理规律的研究方法。
3． 巧设情景，激发学生探索规律的欲望，培养学生探索物理规律的兴趣。
教学重点：成功的完成实验及对数据的分析
。
教学难点：实验数据采集的处理。
课 型：探索型新授课。
课 时：1课时。
教学仪器：气垫导轨一台 ，实验小车一个，砝码一套，片码若干，电脑一台（尺
寸较大的彩显，投影仪一台，灯片若干。
教学过程：
1．引入
[复习提问]：通过上节课的学习，我们知道物体受外力作用 要产生加速度，
物体的加速度与什么有关？有什么关系？（学生回答：F越大，a越大，m越大，
a越小）
[启发提问]：F越大，a越大是什么意思？是

关系（学生无法回答）
[引入课题]：a与m的关系也有类似的问题。也就是说，上节课我们只解决
了a与F，a与m 的定性关系，其实，以我们现在的知识和能力，是完全可以研
究出a与F，a与m的定量关系的，这就是 我们本节要学习的内容——牛顿第二
定律。
[板书]：牛顿第二定律
2．牛顿第二定律的导出：
，还是

或其它
[启发提问]：a与F 有关，又与m有关，怎样研究a与F的关系，a与m的
关系？
[板书]：（1）在m一定的情况下，研究a与F的关系。
[介绍实验装置，简介实验原理] ：让滑块作初速为零的匀加速运动，测出S
和t，就可算出a。
[实验1]：将演示实验改为 学生实验，抽三名学生上台演示，让学生自己选
择做什么，其分工如下：
甲：保证滑块在第一 光电门由静止开始运动，并控制气源开关。乙：根据实
验需要，调整托盘中的砝码质量，并保证细线通过 定滑轮。丙：对计时器复零，
读数数据，并在投影底片上记录数据（附表1略）
其余同学中对 操作特别有兴趣的可观察他们实验进行的情况，争取操作实验
2的机会，也可根据他们测出的t值和给出 的S值计算出a，（可发空白灯片，
学生将计算值填入灯片）并推测a与F的关系。
教师起主 持作用：指导学生进行实验，并扼要的解说：同时督促其它同学观
察、计算、推测；并采集、挑选典型灯 片投影在屏幕上。
实验过程：（略）
[讲述]：尽管许多同学已对a与F的关系作了推测（ 根据引入新课时的猜想，
能推测出（

），但没有把握确定，因为计算法太繁。现在我们用图像法
处理。
用电脑在a- F坐标系中，输入数据，描点、连线、得到一条直线。从而得到

结论。（CAI课件略）。
[板书]：结论：

或者


[实验2]：另选三人作F一 定时，研究a与m的关系实验，教师与其它学生
的活动同上。（附表2略）
[启发提问]：若a与m成反比，那么a与m的倒数是什么关系？
（经前面的铺垫，学生会想到用

[板书]：在F一定时，研究a与m的关系，结论

或者

。
图像验证，教师作图像验证。）
[启发提问]：同时考虑F和m对a的影响，a的数学表达式应怎样？（学生
一时无法回答）
[启发提问]：欧姆定律怎么叙述，数学表达式怎样？（学生对欧姆定律印象
很深，自然类比出

）
[板书]：（3）牛顿第二定律
语言表述：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成批比。其公式为：
F=ma
[小结]现在为止，我们已通过实验测出数据，经过推理，归纳出了a与F，
m的定量关系——牛顿第二 定律，并用简洁的数学公式表示出了它。下面我们对
它的意义进行初步的探讨。
[板书]：2.对牛顿第二定律的理解
[启发提问]：若将刚才的实验放在粗糙的水平面上作，小车加速度怎么计
算？
（学 生会将拉力和摩擦力等效为一个力计算a，教师再进一步引出物体受多
个不在同一直线上的力作用的问题 ）。
[板书]：（1）F=ma中，F应理解成合外力。
[启发提问]：F的矢量，a也是 矢量，它们方向有什么关系？（若学生不能
明确回答，则提示在刚才的实验中，a的方向怎样？小车受的 合外力方向怎样？）
[板书]：（2）F=ma 是矢量式，a与F同向。
[启发提问]：在实验1中，若在小车运动过程中突然改变拉力大小，a会怎
样？
（ 学生猜测a会变化，抽一同学上台配合老师演示：小车运动中突然加一砝
码，小车运动时间变短，说明a 变大。）
3．巩固新课
（1） （注意点：（1）先求F；（2）运用F=ma时，各物理量的单位。）
（2） 一个小孩用力去推一 辆大车，未推动，这与牛顿第二定律矛盾吗？若
车放光滑平面上呢？（引导学生对小孩在粗糙平面和光滑 平面情况分析讨论。）
4．布置作业（略）
板书设计
3-3 牛顿第二定律
一、 实验探索
1.M一定：a∝F 3.分析 <1>
2.F一定：a∝1m <2>
二、牛顿第二定律 <3>
1． 内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成
反比
2． 公式：a Fm
改为：F=kma
简化公式：F=ma