牛頓第三定律及教學(xué)

牛頓第三定律及教學(xué)第1頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日牛頓第三定律的提出和建立：運動第一定律和第二定律是關(guān)于物體慣性運動和打破慣性運動的定律，但是對于一個物體系來說，必然存在作用和反作用或運動傳遞的問題，這就需要一個有關(guān)物體之間相互作用的定律加以補充。牛頓從力的觀點研究了物體碰撞過程中相互作用的關(guān)系，在一般意義上說碰撞過程中力的關(guān)系更為基本些。在1665—1666年間，牛頓研究了兩球形絕對剛體的碰撞問題，并從作用力而不是動量的觀點提出：第2頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日提出和建立：在它們向彼此運動的時間中（相碰的瞬間），壓力處于最大值，或是以它們的運動停止所需的全部力進行的（因為整個運動是被此一瞬間彼此之間的壓力所阻止，并且在一瞬間兩物體之間不能接著發(fā)生不同程度的壓力）。那么，只要這兩個物體都不相互屈服，它們彼此之間將會持有同樣猛烈的壓力，那就是像阻止它們向彼此運動的物體同樣多的力，像現(xiàn)在促使它們相互分離所需的同樣的力。所以，它們將以像彈回之前向彼此趨近那樣多的運動相互離開定理12如果二物體p和r彼此相遇，因為p壓r和r壓p是一樣大小，所以二者的阻力是相同的。并且，他用圖形明確表明p壓r和r壓p的力是在同一直線上。稍后，牛頓在《論均勻的可變形介質(zhì)中物體的運動》一文手稿中，提出了運動六定律，并把這一規(guī)律列為運動第三定律。他寫道：定律3任何一物體對其他物體的作用與它在反作用中受到的作用力大小相同。這一東西壓或拉其他東西與它被壓和拉的力相等??這可以說是運動第三定律的初始說法。運動第三定律的正式說法是在《原理》的《定理或運動定律》部分中，牛頓寫道：定律III對于每一個作用，永遠有一個相反而相等的反作用，或者，兩物體彼此的相互作用是永遠相等的，并且指向相反的部分第3頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日牛頓第三定律的分析:一、地位和作用二、重點難點二、教學(xué)目的要求三、教學(xué)方法的選用和學(xué)法指導(dǎo)四、教學(xué)過程：

（一）、復(fù)習(xí)引入（二）、實驗引人（三）、問題引入，起一個承上啟下的作用）（四）、實例引入既直觀又可鞏固興趣及喚起愛國心（五）、（六）、人文教育引入，升華本節(jié)課內(nèi)容（七）、作業(yè)（八）、板書設(shè)計

第4頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日（一）、地位和作用牛頓第三定律除了能更好地分析解決之前所學(xué)過的力、運動，力和運動的關(guān)系外，它對后面碰撞問題的研究更是功不可沒，在整個高中階段的學(xué)習(xí)中，還常把受力情況復(fù)雜的物體的受力轉(zhuǎn)換到與之相互作用的物體上進行研究。本節(jié)課的獨特育人價值在于通過學(xué)習(xí)能夠啟發(fā)學(xué)生客觀、辯證地評價周圍發(fā)生的事物，并培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神第5頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日二）、重點難點基于高一新生對高中物理學(xué)習(xí)方法不甚了解故本節(jié)重點除了通過成功地分組實驗去探索牛頓第三定律，增加演示實驗加深理解，并由討論法區(qū)別平衡力與相互作用力，還得培養(yǎng)初學(xué)者學(xué)習(xí)興趣及掌握學(xué)習(xí)物理的方法，而如何觀察、設(shè)計實驗、做實驗，由實驗推結(jié)論，由結(jié)論解釋現(xiàn)象，并培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的思維是本節(jié)的難點。第6頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日二、教學(xué)目的要求根據(jù)《物理教學(xué)大綱》要求，設(shè)置知識層次：知道力的作用是相互的掌握牛頓第三定律并解釋有關(guān)現(xiàn)象，理解平衡力與相互作用力的異同點，又由于學(xué)生不僅是學(xué)知識還應(yīng)培養(yǎng)技能，故設(shè)置能力層次：會舉例子、正確地觀察實驗，動手做學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，實驗?zāi)芰Γ治瞿芰?，概括能力，推理能力，?chuàng)新能力及邏輯思維能力。高一新生的人生觀、世界觀，心理品質(zhì)還不夠完善及穩(wěn)定，故設(shè)置思想教育層次：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣及熱情，進一步掌握學(xué)習(xí)物理的方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的心理品質(zhì)，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高團結(jié)互助的精神及愛國熱情第7頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日三、教學(xué)方法的選用和學(xué)法指導(dǎo)創(chuàng)造性地使用教材，靈活地使用教學(xué)設(shè)計，采取邊實驗邊提問邊引導(dǎo)，讓學(xué)生邊觀察邊思考邊回答，把問題穿針引線于實驗中，同時又讓學(xué)生自行設(shè)計實驗并進行探索。采取靈活多變，生動活潑，富有情趣的教學(xué)方法，如：課件、錄像等，主要以實驗探究法，啟發(fā)式教學(xué)為主，問題討論法為輔。在教學(xué)難處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給予學(xué)生恰當(dāng)?shù)乃季S點撥，必要時進行大面積課堂提問，讓學(xué)生充分表達意見，這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。利用學(xué)生好表現(xiàn)、愛表揚的心理，及時給予肯定的評價與鼓勵，以增強學(xué)生的自我意識及自信心。本節(jié)課還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生學(xué)會舉相關(guān)知識的例子，實際上觀察實驗是物理學(xué)中的基本方法，是一切真知灼見的來源，學(xué)生只有多觀察多實驗，才會舉出相關(guān)知識的例子，在掌握知識的同時，也潛移默化地學(xué)到學(xué)習(xí)物理的方法并提高興趣?；诔鯇W(xué)者的茫然，本節(jié)課采用復(fù)習(xí)引人、問題引人、實驗引人、實例引人、人文教育引人，更多地提供豐富多彩的感性材料，利用課本的實驗或自行改造實驗，再插入幾個學(xué)生實驗，因為學(xué)生實驗是觀察、質(zhì)疑、思維等過程的心理活動，是開發(fā)智力的重要途徑，既可培養(yǎng)學(xué)生思維之探索性，激起創(chuàng)造思維之火花，又可讓學(xué)生嘗到團結(jié)的力量，成功的喜悅，也有利于教學(xué)。在感性材料的基礎(chǔ)上通過觀察、對比、判斷、推導(dǎo)、猜想、分析、討論、概括、做練習(xí)等多種學(xué)法最后得結(jié)論。第8頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日利用學(xué)生好表現(xiàn)、愛表揚的心理，及時給予肯定的評價與鼓勵，以增強學(xué)生的自我意識及自信心。本節(jié)課還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生學(xué)會舉相關(guān)知識的例子，實際上觀察實驗是物理學(xué)中的基本方法，是一切真知灼見的來源，學(xué)生只有多觀察多實驗，才會舉出相關(guān)知識的例子，在掌握知識的同時，也潛移默化地學(xué)到學(xué)習(xí)物理的方法并提高興趣?；诔鯇W(xué)者的茫然，本節(jié)課采用復(fù)習(xí)引人、問題引人、實驗引人、實例引人、人文教育引人，更多地提供豐富多彩的感性材料，利用課本的實驗或自行改造實驗，再插入幾個學(xué)生實驗，因為學(xué)生實驗是觀察、質(zhì)疑、思維等過程的心理活動，是開發(fā)智力的重要途徑，既可培養(yǎng)學(xué)生思維之探索性，激起創(chuàng)造思維之火花，又可讓學(xué)生嘗到團結(jié)的力量，成功的喜悅，也有利于教學(xué)。在感性材料的基礎(chǔ)上通過觀察、對比、判斷、推導(dǎo)、猜想、分析、討論、概括、做練習(xí)等多種學(xué)法最后得結(jié)論。第9頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日（一）、復(fù)習(xí)引入復(fù)習(xí)初中學(xué)過的“物理間力的作用是相互的”用實驗的方式再次證明.演示實驗1：將一只充氣球的氣嘴放開，氣球里的空氣會迅速噴出，同時氣球向相反方向運動。學(xué)生實驗1：1、學(xué)生拍手鼓掌，根據(jù)自己體驗說出各種感受2、引導(dǎo)學(xué)生鼓掌時左右手接觸如果兩物體沒接觸呢？故做迷你實驗演示實驗2：把磁鐵和鐵條放在水面上的軟木塞上，讓它們彼此接近但不直接接觸，當(dāng)兩手同時放開時可看到相互吸引。利用學(xué)生有一種強烈的好奇心和求知欲，根據(jù)《教學(xué)大綱》中的實驗?zāi)芰χ皇菚媒Y(jié)論，可以乘勝追擊地問：“實驗證明身結(jié)論？”可引導(dǎo)學(xué)生得出“力的作用是相互的”老師立即給出“作用力與反作用力”的概念。對學(xué)生的正確回答給予一定鼓勵，由學(xué)習(xí)的興趣升級為間接興趣、轉(zhuǎn)化為學(xué)科情感，使學(xué)生的無意注意同時轉(zhuǎn)化為有意注意。同時，教師要寓學(xué)法指導(dǎo)于教學(xué)中，做到“授人以魚，不如授人以漁”告訴學(xué)生觀察做實驗要實事求是，養(yǎng)成認真細致，勤于思考，認真動手，積極動腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并樹立勇于探索的獻身精神。為了優(yōu)化興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，探索精神.第10頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日二）、實驗引人利用兩把彈簧秤設(shè)計一個探討物體間的作用力與反作用力的關(guān)系。教師通過提問可得學(xué)生的實驗設(shè)計并指導(dǎo)做實驗。學(xué)生實驗21)、用彈簧秤沿同一直線對拉，觀察彈簧秤示數(shù)：(2)、拉力改變時，觀察彈簧秤示數(shù)。(3)、彈簧秤A拉彈簧秤B勻速時，觀察彈簧秤示。(4)、彈簧秤拉彈簧秤B變速時，觀察彈簧秤示數(shù)。兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反、作用在一條直線上。用實驗探究法既可以提供感性材料，又可以培養(yǎng)實驗觀察能力還可以維持興趣，故增加以下實驗。1、讓力氣大的同學(xué)與力氣小的同學(xué)進行拔河比賽2、讓學(xué)生展開想象的翅膀進行猜想：如何讓力氣大的同學(xué)輸呢？猜想是學(xué)生創(chuàng)新思維的有效辦法之一，就如牛頓所說：“沒有大膽的推測就不可能有偉大的作用”1、讓力氣大的同學(xué)穿上旱冰鞋重新拔河，通過這個實驗起到對比強調(diào)的作用。從實驗中引導(dǎo)學(xué)生，不管哪對贏，兩隊同學(xué)的拉力大小關(guān)系，并強調(diào)作用力與反作用力的四性：方向性、等大性、同時性、同性質(zhì)。通過生動、有趣、神秘的實驗，糾正了平時的錯誤思維，認為贏就是拉力大，不但能穩(wěn)住興趣，還可掌握心態(tài)遷移注意，再次喚起學(xué)生對自然奧秘的求知欲，使課堂情境優(yōu)化設(shè)計著讓學(xué)生自己舉例再次說明該定律可聯(lián)系實際，提高技巧，強化興趣。通過生動、有趣、神秘的實驗，糾正了平時的錯誤思維，認為贏就是拉力大，不但能穩(wěn)住興趣，還可掌握心態(tài)遷移注意，再次喚起學(xué)生對自然奧秘的求知欲，使課堂情境優(yōu)化設(shè)計接著讓學(xué)生自己舉例再次說明該定律可聯(lián)系實際，提高技巧，強化興趣。第11頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日三）、問題引入，起一個承上啟下的作用）問題：作用力與反作用力和一對平衡力有什么共同點這是本節(jié)的又一個重難點，因為在整個高中階段的受力分析一直應(yīng)用到該知識點，引導(dǎo)學(xué)生歸納、討論總結(jié)異同點填下表：名稱項目 平衡力 相互作用力共同點 共同點大小相等、方向相反、作用在同一直線上不同點 作用對象 同一物體 相互作用兩個的物體 力的變化 沒有必然的對應(yīng)關(guān)系 同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化 力的性質(zhì) 可以是不同性質(zhì)的力 同一性質(zhì)的力 作用效果 可以抵消，合力為零 不可抵消，不可求合力再次培養(yǎng)語言概括能力，將觀察實驗與科學(xué)理論思維方法結(jié)合起來，讓學(xué)生嘗試到成功的喜悅，這不但有助于興趣和能力的提高，也有助于形成唯物主義世界觀和辨證的認識論第12頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日（四）、實例引入既直觀又可鞏固興趣及喚起愛國心實例：神舟五號升天放錄像簡單介紹我國的先進航天技術(shù)由知識進行拓展，展開練習(xí)，練習(xí)是鞏固知識和形成技能的過程，為培養(yǎng)理解能力設(shè)置練習(xí)：第13頁，共16頁，2023年，2月20日，星期日五）、（六）、人文教育引入，升華本節(jié)課內(nèi)容從知識點上本節(jié)課是教了物體間力的作用是相互的而從人文教育上，應(yīng)教會學(xué)生人與人之間的尊重，也是相互的，對長輩，同輩，晚輩都應(yīng)尊重，這是本節(jié)課的精彩也是整個牛頓三大定律的升華。并回去思考：甲乙同學(xué)在課間休息時相互打鬧，甲失手將乙打痛了，甲狡辯說：“力的作用是相互的，我給了你多大的力，你同樣給了我多大的力，我