人教版高中物理必修1第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律5牛頓第三定律教案(5)

1、高中物理新課標(biāo)教學(xué)設(shè)計(jì)4. 5牛頓第三定律【學(xué)習(xí)者分析】高中一年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過幾個(gè)具體的力，學(xué)會(huì)了對(duì)物體的受力分析，掌握了物體的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律。但是在學(xué)生的頭腦中往往有這樣一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：當(dāng)一個(gè)人人和一個(gè)小孩在拔河比 賽時(shí)，人人之所以會(huì)勝是由于人人施加給小孩的力大于小孩施加給人人的力。如果直接給出 牛頓第三定律，學(xué)生的感覺是簡(jiǎn)單無味，實(shí)則理解不透，更不能用來解決實(shí)際問題。而當(dāng)年 牛頓便是經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)和前人的總結(jié)才得出“牛頓第三定律”。教學(xué)中如果我們采取分組 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的方法，并應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)軟件及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)，既可以增強(qiáng)學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)規(guī)律的本質(zhì)性理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科

2、學(xué)探究、解決實(shí)際問題的能 力【教材分析】牛頓第一、二定律描述了一個(gè)物體受力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第三定律是把一個(gè)物體受到 的力與其他物體受到的力聯(lián)系起來的橋梁，它獨(dú)立的反映了力學(xué)規(guī)律的另一側(cè)面。因此它是 對(duì)牛頓第一、二定律最有效的補(bǔ)充，有了它就會(huì)把受力分析的對(duì)彖從一個(gè)物體擴(kuò)展到多個(gè)物 體，拓寬了分析思路和解題范序I。因此牛頓第三定律和牛頓第一、二定律一起建立了一個(gè)完 整了理論體系，奠定了整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1. 知識(shí)與技能：(1) 知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。(2) 理解掌握牛頓第三定律，并能用它解釋生活中的有關(guān)問題。(3) 能區(qū)分“一對(duì)平衡力”和“一對(duì)作用力、反作用

3、力”。2. MS與施(1) 通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?2) 通過用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象，可培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。(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。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀：(1) 結(jié)合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科 學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。感受物理學(xué)科研究的方法和意義。(2) 激發(fā)學(xué)生探索的興趣，養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識(shí)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】(1) 牛頓第三定律的內(nèi)容及確切含義。(2) 作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別。(3) 作用力和反作用力既然人小相等，方向相反，那

4、么在拔河比賽中為何還有勝負(fù)之分？ 【設(shè)計(jì)思想】在課堂中通過探究實(shí)驗(yàn)和列舉生活實(shí)例，創(chuàng)設(shè)物理情景，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思維, 幫助學(xué)生建立關(guān)于作用力和反作用力的形彖直觀的認(rèn)識(shí)，總結(jié)出牛頓第三定律的內(nèi)容：同時(shí) 通過同學(xué)間的分組實(shí)驗(yàn)和討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效率，培養(yǎng)學(xué) 生的協(xié)作精神?！窘虒W(xué)環(huán)節(jié)】一. 課題的引入師：在過去的2008年里我國有哪些舉世矚目的盛爭(zhēng)發(fā)生呢？生：成功舉辦第29屆北京奧運(yùn)會(huì)！師：對(duì)。現(xiàn)在就讓我們一起來重溫一下北京奧運(yùn)會(huì)的盛人開幕式吧。（播放北京奧運(yùn)會(huì)開幕 式的精彩片段，約1分鐘）（鼓掌）師：通過剛才大家熱烈的掌聲，我知道同學(xué)們是多么的熱愛我們偉人的祖國

5、！師：同學(xué)們，大家現(xiàn)在伸出自己的雙手看看，有什么感覺？生：巴掌紅了，好疼！師：嗯，兩個(gè)巴掌都拍疼了，變紅了，這說明什么呢？（由此引入新課）二. 新課教學(xué)師：通過分析拍巴掌后會(huì)疼，巴掌都變紅了，說明兩手間存在作用力，并且是相互的。多媒體展示一、作用力和反作用力師：其實(shí)啊，在我們現(xiàn)實(shí)生活中有很多這樣的例子，再舉兩例：1、有些同學(xué)看到電視特技表演“鐵頭功”，出于好奇自己也用頭撞玻璃，問會(huì)出現(xiàn)什 么現(xiàn)彖？說明什么問題？生（紛紛發(fā)言）：玻璃破了，頭也出血了，說明了：頭給玻璃一個(gè)力的同時(shí)，它反過來也給 頭一個(gè)力。2、甲乙兩個(gè)同學(xué)在溜冰場(chǎng)上，甲同學(xué)比較好動(dòng)，就去推乙同學(xué)，同學(xué)們想想會(huì)發(fā)生什 么情況呢？說明了

6、什么呢？生：甲同學(xué)也向后倒退，說明了：甲同學(xué)在推人時(shí)，乙同學(xué)也反過來給甲一個(gè)力。師： 對(duì)，一個(gè)物體對(duì)另一物體有作用力時(shí)，同時(shí)也受到另一物體對(duì)它的作用力，我們就把 兩個(gè)物體間的這種相互作用力叫做作用力與反作用力！人為的把其中一個(gè)力叫作用力, 另一個(gè)力叫反作用力?！具^度】：現(xiàn)在我們知道了作用力和反作用力的概念，那么它們之間的關(guān)系是什么呢？多媒體展示二、作用力與反作用力的關(guān)系師：下面請(qǐng)一個(gè)同學(xué)（身材矮小一點(diǎn)）上來，與老師進(jìn)行拔河比賽。（師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)）：老師和一個(gè)小個(gè)子同學(xué)各拉繩子一端，進(jìn)行拔河比賽，開始處于僵持狀 態(tài)，后來老師勝了，學(xué)生輸了。師：對(duì)剛才的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真想一想，老師與那位同學(xué)之間的

7、拉力人小存在什么樣的 關(guān)系？（請(qǐng)成績(jī)好、中、差的幾個(gè)同學(xué)回答，十有八九會(huì)說老師的拉力大）。師：（大聲說）同學(xué)們的解釋是錯(cuò)誤的，那么如何求證這兩個(gè)力的人小呢？生：要通過實(shí)驗(yàn).師：那么要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證作用力和反作用力之間的關(guān)系，應(yīng)該怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要什 么樣的器材，實(shí)驗(yàn)的原理又是什么呢?大家自己先進(jìn)行討論一下.學(xué)生討論，積極思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選取實(shí)驗(yàn)器材師：選取的器材應(yīng)該具有什么特性？生：選取的器材應(yīng)該能夠測(cè)量力的人小，這樣才可以比較作用力和反作用力的大小.師：我們常見的力的測(cè)量工具是什么？生：彈簧秤.師：我們需要幾只彈簧秤呢？為什么？生：兩只，因?yàn)樾枰瑫r(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)力.師：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？同學(xué)們可

8、以把自己的實(shí)驗(yàn)方案用投影展示出來.學(xué)生用投影展示實(shí)驗(yàn)方案生：把兩個(gè)彈簧秤A和B勾在一起拉，處于靜止用手拉彈簧秤A之前，兩彈簧秤的示數(shù)均 為零，說明兩彈簧秤間無作用力；當(dāng)用手拉彈簧秤A時(shí)，可以看到兩個(gè)彈簧秤的指針同 時(shí)移動(dòng).彈簧秤B的示數(shù)指出彈簧秤A對(duì)它的作用力F的人小，而彈簧秤A的示數(shù)指 出彈簧秤B對(duì)它的反作用力F的大小.可以看出，兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)是相等的；改變手 拉彈簧的力，彈簧秤的示數(shù)也隨著改變，但兩個(gè)示數(shù)總相等.這說明作用力和反作用力 大小是相等的。分析彈簧秤B受到A的拉力F方向向右，彈簧秤A受到B的拉力F, 方向向左，這兩個(gè)拉力在同一條直線上，這說明作用力與反作用力方向相反，作用在同

9、一條直線上.師：剛才這位同學(xué)演示得非常好，兩彈簧秤勾在一起拉，處于靜止（模仿拔河比賽，雙方處 于僵持狀態(tài)）（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)約5分鐘）教師巡回指導(dǎo)，并要求學(xué)生對(duì)秤先校零，讓學(xué)生自己得出在各 種狀況下，兩拉力大小的關(guān)系。請(qǐng)幾個(gè)小組匯報(bào)自己組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和由此得出的結(jié)論。（演示實(shí)驗(yàn)）：老師親自用大彈簧秤和小彈簧秤模仿拔河比賽，正確做好示范動(dòng)作，并畫圖 進(jìn)行解釋，注意兩力的方向，得出自己的結(jié)論。師：剛才我們研究的是靜止的物體間的作用力與反作用力是人小相等的，那么運(yùn)動(dòng)（包括加 速運(yùn)動(dòng)）的物體間的作用力與反作用力是不是相等的呢？我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？生：我可以把上面的?shí)驗(yàn)中的測(cè)力計(jì)A固定在小車上，讓小車在地

10、面上做加速運(yùn)動(dòng)。師：很好。地面越粗糙效呆越明顯，放在粗糙斜面上效果（相當(dāng)于比賽繩子被拉向一方時(shí)的 狀態(tài)）；（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)約5分鐘）教師巡回指導(dǎo)多媒體展示課件加速運(yùn)動(dòng)的物體間的作用力與反作用力也是人小相等，方向相反，作 用在同一條直線上。師：根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以得到作用力和反作用力之間的關(guān)系，這就是牛頓第三定 律的內(nèi)容：多媒體展示牛頓第三定律：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，作用在同一 直線上.師：根據(jù)牛頓第三定律的內(nèi)容，結(jié)合人家做的實(shí)驗(yàn)，我們來討論總結(jié)一下作用力和反作用 力的特點(diǎn).學(xué)生討論總結(jié)，老師補(bǔ)充不完整的部分生1：作用力和反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)

11、變化，同時(shí)消失.生2：作用力和反作用力作用在兩個(gè)相互作用的不同物體上，各自產(chǎn)生作用效果，不會(huì)抵消. 生3：作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力.生4：物體間的相互作用力既可是接觸力，也可以是非接觸力.多媒體展示三、相互作用力與平衡力間的關(guān)系師：請(qǐng)同學(xué)們分析一卞，手豎直握著酒瓶的瓶頸，而酒瓶靜止時(shí).瓶子的受力中有幾對(duì)作用 力和反作用力?有幾對(duì)平衡力?作用力和反作用力的關(guān)系跟兩平衡力間關(guān)系有何相同之 處？生1：有兩對(duì)作用力和反作用力.生2：有一對(duì)平衡力.生3：它們間的相同處有：(1) 大小都是相同的.(2) 方向都是相反的.(3) 都是在同一直線上.師：通過上例分析可知，作用力和反作用力的關(guān)系跟兩平衡力

12、間關(guān)系的相同之處可以概拾 為：同值、共線、反向.師：是不是說相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一樣的呢？生：不是一樣的.師：那它們究競(jìng)有什么區(qū)別呢?請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合前面的例子，從作用對(duì)象、力的性質(zhì)、作用 效果，作用時(shí)間四個(gè)方面加以分析.學(xué)生活動(dòng)舉例、討論.師：在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上總結(jié).作用力和反作用力的關(guān)系與兩平衡力關(guān)系的不同點(diǎn)主要有:(1) 作用對(duì)象不同作用力和反作用力是作用在兩個(gè)物體上的，而平衡力是作用在同一物體上的.(2) 力的性質(zhì)是不相同的作用力和反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力中的兩個(gè)力不一定同性.(3) 作用效果不同作用力和反作用力由于作用在不同的研究對(duì)象上，所以它們的作用效果不

13、能相互抵 消，而平衡力中的兩個(gè)力作用在同一物體上，它們的作用效果是可以相互抵消的，這 也正是我們所說的“平衡”的真實(shí)體現(xiàn).(4) 作用時(shí)間不同作用力和反作用力是同生、同滅、同變化的，而平衡力都不一定要有這種關(guān)系，它可 以一個(gè)力消失而另一個(gè)力獨(dú)立存在.同時(shí)也可以一個(gè)力不變而另一個(gè)力變化.師:通過上例分析可知，作用力和反作用力的關(guān)系跟兩平衡力間關(guān)系的不同之處可以概扌舌為: 異物，同性，同時(shí)。一對(duì)平衡力一對(duì)相互作用力作用物體作用在同一個(gè)物體上作用在不同的兩個(gè)物體上兩力性質(zhì)兩力性質(zhì)不一定相同性質(zhì)一定相同同時(shí)性一個(gè)力的產(chǎn)生、變化、消失不一定 影響另一個(gè)力兩個(gè)力同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失是否可抵消、求 和能求合

14、力，且為0不能相互抵消，不能求合力多媒體展示師：(進(jìn)一步用類比的方法使學(xué)生加深印彖)作用力與反作用力的關(guān)系，很像電視、電影 上放的“難兄難弟”的關(guān)系：有福同當(dāng)，有難同享，同生共死【過度】：既然兩個(gè)力大小相等，那么拔河比賽時(shí)，為何還存在勝負(fù)之分？四、探究拔河比賽中勝負(fù)的決定因素問題(繼續(xù)對(duì)師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行挖掘)師:我們?cè)賮碜鲆幌逻@個(gè)實(shí)驗(yàn)不過老師這次穿上溜冰鞋和剛才那個(gè)小個(gè)子同學(xué)再進(jìn)行一次拔 河比賽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)老師被拉倒了，同學(xué)們大笑（活躍了課堂氣氛）。請(qǐng)同學(xué)分別對(duì)老師 和學(xué)生進(jìn)行受力分析，并分析原因說明拔河比賽取勝的關(guān)鍵因素。學(xué)生討論：拔河過程中，兩位同學(xué)之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相

15、反的，誰 會(huì)被對(duì)方拉過去取決于這個(gè)人受到拉力與受地面給他的摩擦力的人小關(guān)系。因此，拔 河取勝的關(guān)鍵在于受到地面的最大靜摩擦力的大小。通過對(duì)兩位學(xué)生的拔河比賽的勝負(fù)原因的分析，了解拔河比賽取勝的關(guān)鍵。三. 課堂小結(jié)作用力和反作用力除了人小相等、方向相反、作用在同一直線上外，還有性質(zhì)相同、作 用對(duì)象不同的關(guān)系.所以我們可以用下面一句話概扌舌作用力和反作用力之間的關(guān)系： 同 值、同性、同變化，異物、反向、又共線.四作業(yè)1. 下列的各對(duì)力中，是相互作用力的是A.懸繩對(duì)電燈的拉力和電燈的重力B.電燈拉懸繩的力和懸繩拉電燈的力C.懸繩拉天花板的力和電燈拉懸繩的力D.懸繩拉天花板的力和電燈的重力2. 在撥河比賽中，下列各因素對(duì)獲勝有利的是A.對(duì)繩的拉力大于對(duì)方B.對(duì)地面的最大靜摩擦力大于對(duì)方C.手對(duì)繩的握力大于對(duì)方D.質(zhì)量大于對(duì)方【板書設(shè)計(jì)】一、作用力和反作用力二、作用力與反作用力的關(guān)系三、相互作用力與平衡力間的關(guān)系四、探究拔河比賽中勝負(fù)的決定因素問題【教學(xué)反思】牛頓第三定律是一個(gè)比較難的課題。從以下三個(gè)角度進(jìn)行反思就其內(nèi)容而言，它是反映物體之間存在的一種規(guī)律，而掌握規(guī)律最好的辦法就是在實(shí) 踐中探索。因此，本節(jié)課采取引導(dǎo)式分層探究教學(xué)，即通過實(shí)驗(yàn)