【教學內容】
第一單元第5節第2課時：“牛頓第二定理”。
【教學目標】
1.把握牛頓第二定理，理解國際單位制中熱學的基本量和基本單位，能用牛頓第二定理的公式進行簡單的估算；了解牛頓第二定理的瞬時性、因果性、矢量性等。
2.通過牛頓第二定理及其物理表達式的探究過程，感受控制變量法及物理方式在數學研究中的作用。
3.通過推理過程培養中學生實事求是，嚴謹細致的科學心態，培養中學生的探究意識及合作意識。
【教學重點】
牛頓第二定理的公式。
【教學難點】
牛頓第二定理的理解及運用。
【教具打算】
PPT教案等。
【教學過程】
◆創設情境──引入課題
1．回顧牛頓第一定理的內容，討論問題：如何讓物體形成加速度？加速度的大小與方向與什么誘因有關系？
2．交流評價，得出推論：
加速度的大小與力的大小、物體質量大小有關系；加速度的方向與力的方向有關系。
◆合作探究──新課學習
一、加速度與力的關系
1．聯系“力是形成加速度的誘因”及生產生活實例猜想加速度與力的關系：在物體質量一定時，作用在物體上的力越大，形成的加速度越大。
2．科學家的實驗研究得出的推論：
在質量相同的情況下，物體運動的加速度，與作用在物體上的力成反比。這一推論可用物理公式表示為
公式的意思是：保持質量不變時，加速度是力的正比列函數。
3．案例研究
例1質量為2kg的物體，從0時刻到10s末，遭到100N的力，10s末到20s末力的大小弄成了150N，則物體9s末的加速度大小與15s末的加速度大小之比為多少？
解析：由題意可知，運動中物體質量不變，9s末、15s末所受的力大小分別為100N和150N，則兩時刻加速度的大小之比為：
。
二、加速度和質量的關系
1．聯系慣性的概念及生產生活實例猜想加速度與力的關系：
一定大小的力作用在質量不同的物體上，形成不同大小的加速度，物體質量越大，形成的加速度越小；物體質量越流產生的加速度越大。
2．科學家的實驗探究推論：
在斥力相同時，物體的加速度與它的質量成正比。這一推論可用公式表示為：
在力保持不變的情況下，物體的加速度是質量的反比列函數。
3．案例研究
例2用同樣大小的力先后作用在質量分別為4kg的物體A和質量為8kg的物體B上，則兩物體運動的加速度的大小之比是多少？
解析：因為兩物體所受力的大小相同，由公式
。
三、牛頓第二定理
1．研究加速度的方向與力的方向的關系：以勻加速、勻減速直線運動為例進行討論，得出推論：
加速度的方向與導致加速度的力的方向相同。也就是說，加速度的方向是由力的方向決定的。
2．綜合研究加速度大小與力的大小、物體質量的關系：
物體的加速度與力的大小成反比，與它的質量成正比。這一推論可用公式表示為：
或則
，也可寫成方程：
3．對公式
的討論：
（1）公式中k的取值：
與力、加速度、質量的單位有關。若力的單位取N、加速度單位取m/s2牛頓第一定律教學過程，質量的單位取kg，k的取值為1，此時公式為：
（2）力的單位牛頓（N）的意義：
使質量為1kg的物體形成1m/s2的加速度，所需的力就是1N。
（2）物體在幾個共點力共同作用下的加速度：
若物體同時遭到幾個共點力的作用牛頓第一定律教學過程，公式中的F應是幾個力的合力。
4．牛頓第二定理：
（1）內容：物體的加速度，與物體所受的合外力成反比，與物體的質量成正比，加速度的方向與合外力的方向相同。用公式表示就是：
。
（2）討論：合力的大小與物體的質量共同決定加速度的大小，合力的方向決定加速度的方向，牛頓第二定理反映的是加速度與力的因果關系、矢量關系。
公式中的合力與加速度對應同一時刻，牛頓第二定理反映的是加速度與力的瞬時關系，某時刻合力變化加速度急劇變化，物體受力的同時形成加速度，合力消失加速度同時消失。
（3）牛頓第二定理構建的歷史意義：
徹底解決了力與運動的關系，是精典化學學熱學的核心規律，借以為支柱構建起了精典熱學體系。
（4）運用牛頓第二定理求解問題：
主要有兩類問題，一是已知受力情況：先求出物體所受外力的合力，再運用牛頓第二定理求出加速度，最后再運用運動學公式求出描述運動的數學量；二是依據物體運動中運動量的變化，運用運動學公式求出物體的加速度，再運用牛頓第二定理求出合力，最后依據物體的受力情況運用力的合成與分解的方式求出物體所受外力中的未知力。
5．案例研究
例3教材第36頁：“例題1”。
四、力學單位制
1．中學生閱讀教材“力學單位制”部分，思索討論問題：
（1）數學量的單位是如何得來的？
人為規定、運用數學公式估算導入。
（2）哪些是基本單位？哪些是導入單位？
人為規定的單位（只有幾個）。運用數學公式估算推導入的單位。
（3）單位制是如何組成的？
由基本單位和導入單位組成。
（4）在熱學單位制中，人為規定了單位的幾個數學量（基本量）是什么？規定的單位（基本單位）分別是哪些？
2．交流評價：
在熱學單位制中，選取厚度、時間、質量為基本量，規定她們的單位分別為（米）m、（千克）kg、（秒）s，組成了熱學單位制的國際單位制。
3．國際單位制（SI）的意義：
國際通用，有助于國際科技交流。
【布置作業】
1．備考所學內容并完成教材第40頁“思考與練習”2、3。
2．預習“牛頓第三定理”
【板書設計】