《牛頓第三定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

《牛頓第三定律》教學(xué)設(shè)計(jì)張灘高中陳開康教學(xué)目標(biāo)：知識與技能1．知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2.理解牛頓第三定律的確切含義，會(huì)用它解決有關(guān)問題。3.會(huì)區(qū)分平衡力與作用力和反作用力。過程與方法1.觀察生活中力的相互作用現(xiàn)象，思考力的相互作用的規(guī)律。2.通過實(shí)驗(yàn)探究力的相互作用規(guī)律。3.通過鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。情感態(tài)度與價(jià)值觀1.經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2.通過研究性學(xué)習(xí)，獲得成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)好物理的信心。3.培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神。二、教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：理解并掌握牛頓第三定律。教學(xué)難點(diǎn)：能區(qū)分作用力和反作用力與一對平衡力。三、課前準(zhǔn)備：相關(guān)圖片和資料的幻燈片，彈簧測力計(jì)。四、教學(xué)過程：新課導(dǎo)入：（學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生鼓掌歡迎聽課教師）提問：鼓掌時(shí)右手用力拍打左手，左手掌是否有感覺？右手掌是否也有感覺？（兩手掌表面都有受力感）一個(gè)穿溜冰鞋的同學(xué)用力推墻，而自己卻離墻而去，這又是為什么呢？(墻對人也有力的作用)以卵擊石，雞蛋“粉身碎骨”，但石頭卻“安然無恙”，是不是可以認(rèn)為雞蛋對石頭的力小，而石頭對雞蛋的力大呢？（一樣大）學(xué)了牛頓第三定律，我們就能明白其中的道理。課題：3.1牛頓第三定律新課展示：前面我所舉的三個(gè)例子中：右手對左手施力的同時(shí)，左手也對右手施加了力的作用；人對墻施力的同時(shí)，墻對人也施加了力的作用，雞蛋對石頭施力的同時(shí)，石頭對雞蛋也施加了力的作用。由此可見：力總是“成對”出現(xiàn)的。及物體間力的作用是相互的。于是物理學(xué)中對力作如下定義：一、力是物體與物體間的相互作用1.力不能脫離物體而獨(dú)立存在。只要談到力就一定存在施力物體和受力物體。如：鼓掌時(shí)右手拍打左手，右手是施力物體，左手就是受力物體。2.物體間力的作用是相互的。甲物體對乙物體施力的同時(shí)，乙物體也對甲物體施加了力的作用。宇宙間任何物體都始終處于既受力又施力的狀態(tài)中。如：用手推桌子，手給桌子一個(gè)推力，同時(shí)桌子也給手一個(gè)推力。以桌子為研究對象，手是施力物體，桌子是受力物體；而以手為研究對象，桌子是施力物體，手是受力物體。3.物體間相互作用的這一對力，通常叫做作用力和反作用力。我們可以把其中任意一個(gè)叫做作用力，而把另一個(gè)叫做反作用力。其命名具有任意性。4.力是矢量，有大小，有方向。方向是力的三要素之一。提問：以上所舉的例子中，兩物體都是相互接觸的，那么不相互接觸的兩物體間是否存在相互作用力呢？（答：有。如兩磁體間的引力或斥力。）既然物體間力的作用是相互的，那么作用力和反作用力的關(guān)系是怎樣的呢？請同學(xué)們猜測一下。（提示學(xué)生從力的“三要素”來猜測）實(shí)驗(yàn)：探究作用力和反作用力之間的關(guān)系。1.探究作用力和反作用力大小的關(guān)系。同桌的兩個(gè)同學(xué)用兩個(gè)同樣的彈簧測力計(jì)對拉比力氣。（注意強(qiáng)調(diào)彈簧測力計(jì)的使用方法）實(shí)驗(yàn)分為下列幾個(gè)步驟：（1）讓甲生“主動(dòng)”拉乙生； （2）讓乙生“主動(dòng)”拉甲生； （3）雙方同時(shí)施加拉力。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩測力計(jì)指針同時(shí)移動(dòng)，同時(shí)改變，同時(shí)消失；示數(shù)總是相同。提問：本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明什么？（作用力和反作用力大小相等）2.探究作用力和反作用力方向的的關(guān)系。甲彈簧一端固定不動(dòng)，另一端與乙彈簧相連，乙彈簧另一端用手抓住，用力將兩彈簧拉直。無論如何改變拉力方向，兩彈簧始終在一條直線上。提問：本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又說明什么？（作用力和反作用力方向始終在一條直線上且方向相反。）3.實(shí)驗(yàn)探究：浮力的反作用力（課本64頁3-6圖）（結(jié)論：球侵入水中，彈簧秤示數(shù)減小，減小量等于水給球向上的浮力，圓盤測力計(jì)示數(shù)增大，增大量等于球給水向下的壓力。球給水的壓力和水給球的浮力是固液之間的作用力和反作用力，兩者關(guān)系是等值、反向、共線）總結(jié)：牛頓對作用力和反作用力進(jìn)行了研究并得出了牛頓第三定律。二、牛頓第三定律1．內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上?？杀硎緸椋篎甲對乙=-F乙對甲（負(fù)號表示方向相反）提問：“總是”的含義是什么？（強(qiáng)調(diào)對于任何物體，在任何情況下均成立。不論物體的形狀大小如何，不論物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，不論參考系如何選擇，不論是固體之間、氣體之間、液體之間的相互作用還是三者彼此之間的相互作用都遵守牛頓第三定律。）教師：“以卵擊石”現(xiàn)象中雞蛋和石頭相互作用力一樣大，但雞蛋承受力的能力差。教師：展示動(dòng)畫再次揭示作用力與反作用力的關(guān)系及特點(diǎn)。2．對定律的理解：（1）反向性：作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，這反映了力的矢量特性，也說明了力的作用是相互的。（2）同時(shí)性：作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化的。（3）異體性：作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，在兩個(gè)物體上都產(chǎn)生作用效果，這兩個(gè)作用效果是絕對不可抵消的。（4）同性質(zhì)：作用力與反作用力的性質(zhì)一定是相同的。如作用力是引力，則反作用力一定也是引力；作用力是彈力，則反作用力一定也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力一定也是摩擦力；作用力是場力，則反作用力一定也是場力。提問：我們在初中學(xué)了二力平衡，那么作用力與反作用力和一對平衡力有何區(qū)別呢？（以用細(xì)繩懸掛的重物為例）提問：哪兩個(gè)力是平衡力？作用力與反作用力有幾對？請分別指出來。（展示動(dòng)畫并說明兩者異同點(diǎn)）一對平衡力和作用力與反作用力的異同點(diǎn)一對平衡力作用力與反作用力相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在一條直線上不同點(diǎn)作用在一個(gè)物體上。作用在兩個(gè)物體上。性質(zhì)不一定相同。性質(zhì)一定相同。不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失兩個(gè)力共同作用，效果是使物體平衡兩個(gè)力各有各得作用效果教師：分組討論課本65頁“討論與思考”四個(gè)問題。對牛頓第三定律的評價(jià)：力是成對出現(xiàn)的，但現(xiàn)實(shí)生活中我們往往只注意其中的一個(gè)力而忽視了另一個(gè)，但牛頓沒有忽視它。牛頓根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中的一些現(xiàn)象判斷力一定是成對出現(xiàn)的，進(jìn)而研究并總結(jié)出牛頓第三定律。我們要學(xué)習(xí)這種認(rèn)真觀察和勤于思考的科學(xué)精神。 四、牛頓第三定律的應(yīng)用 1.學(xué)習(xí)中的應(yīng)用：求解某力的大小和方向時(shí)，轉(zhuǎn)換研究對象，通過分析該力的反作用力求解。2.生產(chǎn)和生活中應(yīng)用：作用力和反作用力是輪船、螺旋槳飛機(jī)、劃艇乃至火箭獲得動(dòng)力的原理（課本66頁STS）。教師：牛頓第三定律在現(xiàn)代航天技術(shù)中有重要的應(yīng)用，你們想到了嗎？（課件展示：“神舟”火箭發(fā)射過程。）課堂總結(jié)：提問：這節(jié)課你學(xué)到了哪些知識？對哪些知識有更深層次的理解？（學(xué)生總結(jié)、回答。）課件展示：全課小結(jié)。 作業(yè)布置：1.完成本節(jié)教材后面作業(yè)第2、3、4、5題。 2.上網(wǎng)查詢“拔河比賽中的力學(xué)問題及取勝訣竅?！卑鍟O(shè)計(jì) 3.1牛頓第三定律一、力是物體與物體間