3.3牛頓第三定律教學(xué)設(shè)計高一上學(xué)期物理人教版

牛頓第三定律一、教學(xué)目標(biāo)1.物理觀念（1）知道作用力和反作用力的概念。（2）理解、掌握牛頓第三定律。2.科學(xué)思維學(xué)會觀察和分析生活中有關(guān)物理知識的實例與實驗現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能力。3.科學(xué)探究通過實踐和探究，讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊。培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的精神，樹立正確的世界觀和唯物主義觀。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。二、教學(xué)重難點教學(xué)重點：對探究實驗的設(shè)計和實施，理解牛頓第三定律的確切含義，用它解決相關(guān)的問題。教學(xué)難點：探究實驗的設(shè)計，區(qū)分一對相互作用力和一對平衡力。三、教學(xué)分析從學(xué)生知識基礎(chǔ)來看：學(xué)生在初中已有“力是物體間的相互作用力”的知識，對定律又有著豐富的生活經(jīng)驗，故他們對定律的認(rèn)識既熟悉而又較片面。這就迫切需要深入理解規(guī)律來彌補已有知識在處理相關(guān)問題時缺陷。從學(xué)生年齡特征來看：作為高一年級學(xué)生，他們的積極性、主動性較強，有參與意識。因此可以通過直觀的物理實驗和生動的課堂討論來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。四、教學(xué)過程活動1【活動】實驗現(xiàn)象現(xiàn)象一：用力鼓掌教師：請大家伸出手來，用力鼓掌。好，停！哪只手感覺比較疼？學(xué)生：雙手都感覺疼。教師：雙手都感覺疼說明了什么問題？學(xué)生：這說明左右手之間的力是相互的?，F(xiàn)象二：粉筆盒靜止在水平桌面上教師：我將粉筆盒靜止放在水平桌面上。請問：粉筆盒給了桌面力了嗎？（學(xué)生：給了。）什么力？（學(xué)生：壓力）這個力的施力物是誰？（學(xué)生：粉筆盒）受力物是誰？（學(xué)生：桌面）桌面給了粉筆盒力了嗎？（學(xué)生：也給了）什么力？（學(xué)生：支持力）這個力的施力物是誰？（學(xué)生：桌面）受力物是誰？（學(xué)生：粉筆盒）教師：同學(xué)們請注意觀察。粉筆盒給桌面力的同時，桌面也給了粉筆盒一個力，這說明力的作用是（學(xué)生：相互的）。同學(xué)們再看，粉筆盒既是施力物也是受力物，桌面既是施力物也是受力物，這說明施力物同時也是受力物，施力物和受力物是相對的。教師：請同學(xué)們想一想，在我們的生活中還有哪些“力的作用是相互的”的例子呢？請舉例說明。學(xué)生：用手掌拍桌子，用力打沙包，劃船，火箭起飛（抽學(xué)生作答，教師引導(dǎo)學(xué)生分析這些現(xiàn)象中的力的相互性）。教師：很好，同學(xué)們的回答很有發(fā)散性。我們再一起來看幾個力的作用是相互的的實驗?，F(xiàn)象三：測水對鉤碼的浮力（演示實驗）教師：我這里有一個彈簧秤、一個鉤碼和一杯水。請同學(xué)們看看，鉤碼的重力是多大？學(xué)生：4N。教師：現(xiàn)在我把鉤碼浸入水中，同學(xué)們看看，這時示數(shù)是多少？學(xué)生：3N。教師：這里示數(shù)減少了多少（學(xué)生：1N）？為什么示數(shù)減少了1N呢？學(xué)生：水給了鉤碼1N的浮力。教師：那鉤碼給了水壓力了嗎？學(xué)生：給了。教師：鉤碼給水的壓力有辦法測出來嗎？怎么測？學(xué)生：……教師：我這里有一個臺式彈簧秤。我們先來測測這杯水和杯子有多重。同學(xué)們看，示數(shù)是多少？學(xué)生：5N。教師：現(xiàn)在我將這個鉤碼浸入水中。同學(xué)們再看示數(shù)是多少？學(xué)生：6N。教師：臺式彈簧秤增加的示數(shù)是多少？是誰給的？學(xué)生：增加了1N，是鉤碼給水的壓力。教師：這說明水和鉤碼之間的力也是（學(xué)生：相互的）。現(xiàn)象四：遙控小車前進(jìn)教師：我這里有一輛遙控越野車。我打開開關(guān)，小車前進(jìn)。小車為什么能夠向前運動呢？學(xué)生：……教師：我遙控的？有發(fā)動機？性能完好？輪胎能轉(zhuǎn)？那有沒有這種情況，性能良好，輪胎也能轉(zhuǎn)，但它就是不能前進(jìn)的？請這位同學(xué)來說一下。學(xué)生：讓他懸在空中的時候。教師：好請坐，我們試試看。（懸在空中，開啟開關(guān)）同樣地，輪子在轉(zhuǎn)，前進(jìn)了嗎？教師：那么小車前進(jìn)的牽引力是誰給的？學(xué)生：桌面。教師：是桌面給了小車一個向前的什么力？學(xué)生：摩擦力。教師：小車給桌面摩擦力了嗎？學(xué)生：給了。教師：那桌面為什么不動呢？學(xué)生：桌面與地面間固定了。教師：那好，如果我們設(shè)想將桌面變得很輕、很薄，而且我們還讓它能夠靈活地運動。我們看看，同樣是這輛車，我們讓它在這樣的路面上行駛，看看。學(xué)生：驚訝。教師：看來，汽車受到了一個向前的摩擦力的同時，確實給了路面一個向后的摩擦力?？磥碥囕喤c路面之間的力也是（學(xué)生：相互的）。現(xiàn)象五：磁鐵間的排斥與吸引教師：自然界中除了這些常見的力以外，還有電場力、磁力等。比方說磁鐵之間有沒有力呀？學(xué)生：有。教師：這個力是不是相互的？學(xué)生：是。教師：怎么能知道是相互的呢？老師今天也帶來了兩塊蹄形磁鐵，磁鐵A和磁鐵B。我把它們放在小車上，將同名磁極靠近，請看（帶磁鐵的小車向相反方向運動），誰排斥誰了？學(xué)生：互相排斥。教師：這說明磁鐵之間的力也是（學(xué)生：相互的）?。?活動2【活動】發(fā)現(xiàn)問題教師：通過上面這一些列現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)，力總是成雙成對出現(xiàn)的，在力的世界里，它們是雙胞胎，是孿生的，形影不離。通常呢，我們就將其中一個取名為（學(xué)生：作用力），另一個取名為（學(xué)生：反作用力）。這就是我們今天學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。那么，作用力和反作用力之間究竟存在怎樣的關(guān)系呢？活動3【活動】引發(fā)猜想科學(xué)家的研究，往往始于科學(xué)猜想，科學(xué)猜想并不是憑空亂想，而是根據(jù)已有的現(xiàn)象或知識而做出的合理假設(shè)。請大家結(jié)合剛才的一些現(xiàn)象，大膽地提出你的猜想。作用力和反作用力之間究竟存在怎樣的關(guān)系呢？當(dāng)然，要找出實例，說說你的理由。小組討論一下，開始。學(xué)生：大小相等。教師：說說你的理由好嗎？學(xué)生：剛才我們看到的那個浮力實驗。物體受到的浮力和他給水的壓力大小是一樣的。教師：很好，還有沒有什么關(guān)系？學(xué)生：方向是相反的。教師：說說你的理由好嗎？學(xué)生：小車實驗中，地面給小車一個向前的摩擦，小車也給地面一個向后的摩擦，作用力和反作用力方向相反；磁鐵試驗中，兩磁鐵在相互作用力下向相反的方向運動，一個向左運動，一個向右運動，方向相反。教師：很好，不錯。還有沒有補充的？學(xué)生：作用在一條直線上。教師：理由呢？學(xué)生：粉筆盒給桌面的壓力豎直向下，桌面給粉筆盒的支持力豎直向上在一條直線上。教師：根據(jù)同學(xué)們的猜想，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上?；顒?【活動】設(shè)計驗證方案教師：那為了驗證我們的猜想，我們應(yīng)該設(shè)計怎樣的驗證方案呢？請同學(xué)們以小組為單位討論一下，設(shè)計好實驗方案。教師：哪個小組的同學(xué)設(shè)計好了？學(xué)生：用兩個彈簧秤對拉。教師：你給大家演示一下。力的大小看哪里呢？（學(xué)生：看彈簧秤的示數(shù)）那受力的方向怎么看呢？同學(xué)們認(rèn)為怎么樣呢？可以嗎？（學(xué)生：可以）教師：我想問大家一個問題，我用手去拉彈簧秤，大家覺得彈簧秤的示數(shù)是手給彈簧秤的拉力呢，還是彈簧秤給手的拉力？學(xué)生：是手給彈簧秤的拉力。教師：也就是說，彈簧秤表達(dá)的是它所受到的力，是嗎？學(xué)生：是。教師：大家有沒有觀察到我給大家的彈簧秤下方有條細(xì)線？我們知道細(xì)線的力是沿著細(xì)線的方向。所以，這條線有助于大家分析相互對拉的一對作用力和反作用力的方向問題，看看它們是不是在一條直線上。另外，彈簧測力計在使用的過程中首先要調(diào)零，不要超過它的量程，而且要沿著軸線拉，避免拉桿與彈簧秤之間的摩擦。下面以小組為單位，分別驗證在靜止和運動的情況下，作用力和反作用力大小是否相等、方向是否相反、是否作用在一條直線上？活動5【活動】實驗驗證學(xué)生用一對彈簧秤做牛頓第三定律的實驗，教師巡回指導(dǎo)。教師：好，下面我們請兩位同學(xué)來為我們展示一下實驗。有請這兩位同學(xué)。學(xué)生：兩彈簧對拉，可以通過示數(shù)看出力的大小是一樣的；兩個彈簧相向靠近，可以看出它們受到的力方向是相反的；改變一個彈簧的方向，可以看出，另一個彈簧的方向也隨著改變了，說明他們的方向始終相反且在一條直線上。活動6【活動】得出結(jié)論教師：根據(jù)剛才同學(xué)們的猜想和驗證，我們得出：牛頓第三定律內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上的。

理解：定義中的“總是”是強調(diào)對于任何物體，在任何情況下均成立。①不管物體大小形狀如何。②不管物體的運動狀態(tài)如何。教師：前面我們學(xué)習(xí)了牛頓第一、第二定律，它們研究的是單個物體受力與運動的關(guān)系。而牛頓第三定律是研究的物體與物體之間的受力情況，這樣，它把孤立的物體與外界聯(lián)系了起來，從而使得我們能