牛頓第三定律 教案

《牛頓第三定律》教案《牛頓第三定律》導學案作者：閆晶晶學科：物理職稱：中學二級單位：廣西南寧市第二十六中學手機址：廣西南寧市民族大道58號郵編：530022衷心感謝各位評審老師的辛勤付出！《牛頓第三定律》教案【選用教材】教材名稱：普通高中課程標準實驗教科書物理必修1，第四章第5節(jié)81--84頁出版社：人民教育出版社【教材分析】牛頓三大定律作為經(jīng)典力學的基礎，是一個有機的整體，前兩個定律是對單個物體而言的，但自然界的物體是相互聯(lián)系、相互作用的，只有充分地研究物體間的相互作用，才能比較全面地認識物體的運動規(guī)律。牛頓第三定律揭示的就是物體之間的相互作用。正是這一規(guī)律才使我們更加全面地認識到物質世界的關系及其運動規(guī)律，現(xiàn)實生活中許多實際問題得以圓滿順利地解決。教材對于牛頓第三定律的討論是漸次深入逐層推進的：先通過司空見慣的實例得到物體之間的作用力和反作用力的概念，再通過實驗總結出作用力與反作用力的定量關系，然后分析匯總得出牛頓第三定律。最后再回到實際應用中去，讓學生體會牛頓第三定律的應用，以達到定律的深入理解和融會貫通的目的。本節(jié)課教學的重點是作用力和反作用力的概念和牛頓第三定律的應用，學生在初中和高中第三章中已學過：力是物體間的相互作用，所以，理解牛頓第三定律的內(nèi)容并不困難。課堂上應利用大量的實例幫助學生理解作用力和反作用力是一對性質相同的力，二者同時產(chǎn)生、同時消失。本節(jié)的難點為正確區(qū)分平衡力跟作用力和反作用力，應讓學生通過實例自主發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別，加深印象。除此之外，還應該適當增加課堂練習，引導學生獨立完成，培養(yǎng)學生的獨立思考能力和推理能力?！緦W情分析】（一）知識層面學生在初中已有“力是物體間的相互作用”的知識，學生在學習本節(jié)課前已經(jīng)學習了牛頓第一定律和牛頓第二定律，對力和運動的關系有了一定的初步認識。但是學生對研究對象仍然常常分辨不清，經(jīng)?；煜矬w系間的內(nèi)力和外力。故他們對定律的認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。（二）能力層面高一學生相比于初中已經(jīng)在學習態(tài)度以及自學能力上有了一定的進步，積極性、主動性較強，有參與意識。但他們的思維還停留在知識的表面，從感性認識上升到理性認識，從定性到定量的分析能力還有所缺失。因此，應盡可能通過直觀的物理實驗和生動的課堂討論來調(diào)動學生的學習興趣。【教學目標】（一）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內(nèi)容及其意義，會用它解決相關問題。3、會區(qū)分平衡力和相互作用力。（二）過程與方法1、通過觀察生活中的相互作用現(xiàn)象，思考力的相互作用的規(guī)律。2、通過實驗探究相互作用力的規(guī)律。3、通過鼓勵學生積極動手，大膽探索，提高學生的自信并養(yǎng)成科學思維習慣。（三）情感態(tài)度與價值觀1、經(jīng)歷觀察、實驗、探究等學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度。2、通過探究性學習，獲得成功的喜悅，增強學生學好物理的信心。3、通過小組合作探究的學習活動，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。（四）教科研課題研究目的1、通過牛頓三大定律的學習，從聯(lián)系的角度全面認識物質世界的關系及其運動規(guī)律。2、設計開發(fā)新型實驗，完善實驗教學體系。【教學重難點】（一）教學重點1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。2、掌握牛頓第三定律并用它分析實際問題。（二）教學難點正確區(qū)分平衡力跟作用力與反作用力?！窘虒W流程】實例分析實例分析誘發(fā)探索創(chuàng)設情景激發(fā)興趣實驗探索尋找規(guī)律分析歸納總結規(guī)律鞏固反饋知識遷移【教法設計】考慮到高中學生已有一定的辨別能力，對常見的物理現(xiàn)象、知識如果只是簡單重復，學生對此不太關注、不感興趣。為充分調(diào)動起學生的好奇心，積極性和主動性，并讓他們有參與意識，教學中要不斷設置“物理問題情景”，設法采用各種實驗，循序漸進地拋出各種問題，進而引發(fā)學生“思維沖突”，讓學生在不斷的思維碰撞中掌握“牛頓第三定律”，培養(yǎng)總結物理規(guī)律的方法。因此，本節(jié)課將結合講授法、問題討論法、談話法、實驗法、合作探究法和練習法等教學方法，力爭較圓滿地完成教學目標?！緦W法指導】結合高一學生的實際情況及本節(jié)課的教學目標，設計以下學法指導：1、自主學習法。在課前指導學生閱讀課本，完成導學案，并形成初步的知識框架，增強自主學習能力。2、討論學習法。課堂上指導學生利用小組討論的方式，鼓勵學生將問題大膽說出，增強表達交流能力。3、探究性實驗學習法。指導學生探究實驗，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生積極動腦、細心觀察、認真實驗的習慣。【教學器材】1）實驗器材：氣球（2個）、小車（2輛）、條形磁鐵（2個）、繩子（拔河用）、彈簧測力計（30個）2）多媒體器材：PPT、圖片、視頻資料【教學課時安排】1課時【教學過程】一、課程導入：作用力和反作用力的概念和特點（10-12min）教師活動學生活動設計意圖【講述】歡迎大家走進今天的課堂：牛頓第三定律。（板書：§4-5牛頓第三定律）非常高興見到大家，初次見面，后面有很多老師，我有點緊張，大家能不能先用掌聲歡迎后面的老師們，同時也給我一點點鼓勵呢？【提問】大家的掌聲非常熱烈，我想請拍得最響的同學談談感受，你的兩個手掌疼么？紅了么？這說明什么呢？（PPT展示相關圖片）【實驗1】好，那現(xiàn)在請你將一只手靜止，另一只手拍打這只手，請問你兩只手都感覺到力的作用了么？這說明什么呢？【實驗2】兩只氣球相互擠壓。請問：兩只氣球是否發(fā)生了形變？形變是同時發(fā)生的么？【實驗3】在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵，當磁鐵的同名磁極靠近時，你發(fā)現(xiàn)了什么？當異名磁極接近時，你又發(fā)現(xiàn)了什么？這說明什么呢？【提問】從以上幾個小實例，你得出了什么結論？也就是說，（PPT展示）物體A對物體B施加了力，物體B一定同時對物體A也施加了力。一個物體是施力物體的同時也是受力物體。物體間相互作用的這一對力，通常叫做作用力和反作用力。我們把其中任何一個力叫做作用力，另一個力就叫做反作用力。這就是作用力和反作用力的概念。（板書：一、作用力和反作用力）【提問】生活中作用力和反作用力非常常見，你能列舉一些么？【找一找】生活中的確有非常多作用力和反作用力的實例，比如……（PPT展示圖片）。最常見的例子就是一個放在水平桌面上的物體，請問這個物體受什么力？每個力的反作用力是什么？（副板書）如果將這個物體放在斜面上靜止，它又受到幾個力？每個力的反作用力是什么？【講述】通過這么多實例，你能發(fā)現(xiàn)作用力和反作用力有什么基本特點呢？（教師引導：如果A對B的力消失了，B對A的力還存在么？（戳爆一個氣球模擬）；如果A對B的力是彈力，B對A的力是什么力呢？可以是摩擦力么？）【總結】（PPT展示）因此，作用力和反作用力一定是同種性質的，并且同時產(chǎn)生，同時消失，同時變化。概括來說，就是同生同滅同性質。（板書：1、特點：同生同滅同性質）學生鼓掌回答：力的作用是相互的觀察實驗積極思考回答問題兩物體之間力的作用總是相互的學生舉例積極思考回答問題思考總結通過學生親身體驗，激發(fā)學生興趣，調(diào)動學生上課積極性通過簡單的實驗，讓學生從感性上認識“力的作用是相互的”啟發(fā)學生思維，從生活實例感知通過多實例的列舉，培養(yǎng)學生從現(xiàn)象中概括知識的能力二、互動教學：探究作用力和反作用力的關系——牛頓第三定律（10min）教師活動學生活動設計意圖【講述】知道了作用力和反作用力的概念和特點，那這相互作用的兩個力之間有什么關系呢？大家想一想，我們應該從哪些方面著手研究呢？（引導：力的三要素）（板書：2、關系：大小方向作用點）【互動體驗】拔河，大家一定都經(jīng)歷過。我想請我們班最壯的男生和最瘦小的女生上來給大家模擬一下拔河時的激烈場景?！咎釂枴课覀儼l(fā)現(xiàn)男生輕而易舉地贏了，請同學們認真想一想，男生與學生之間的拉力大小存在什么樣的關系？好，那有沒有哪位男生想為這位女生報個仇，贏了這位男生呢？我們發(fā)現(xiàn)，他們有一段時間在僵持，但最終還是有一方獲勝了，那他們之間的拉力大小又存在什么關系呢？【講述】真的是這樣么？接下來我們就一起來探究一下。（每組學生發(fā)放兩個彈簧測力計，啟發(fā)學生設計實驗進行探究，經(jīng)過共同討論后，得出實驗方案如下：把兩個彈簧測力計勾在一起，模仿拔河比賽，其中一個彈簧測力計相當于男生，另一個相當于女生，并分兩種情況進行。）（PPT展示）(1)兩彈簧測力計勾在一起拉，處于靜止不動狀態(tài)（模仿拔河比賽時雙方處于僵持狀態(tài)）；(2)兩彈簧測力計勾在一起拉，并向一方運動（模擬比賽繩子被拉向一方時的狀態(tài)）。【學生分組實驗，教師巡視指導】【講述】請小組派一位代表上來給大家展示一下你得到的結果?！究偨Y】因此，我們發(fā)現(xiàn)作用力和反作用力不管在什么情況下，大小都是相等的。（板書：大小：總是相等）【提問】這是大小關系，那方向呢？（板書：方向：同一條直線上，反向）作用點呢？（引導：就像這兩個彈簧測力計，之間有相互作用，假設這邊是A，這邊是B，A對B的力與B對A的力是作用力與反作用力。那A對B的力作用點在什么地方？（B上）B對A的力作用點又在什么地方？（A上）所以作用力與反作用力的作用點在相互作用的兩個不同物體上。）（板書：作用點：兩個不同物體）【講述】好，我們來回顧一下作用力和反作用力的關系：大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在不同物體上。（PPT展示）這就是牛頓第三定律，它的內(nèi)容就是兩個物體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。請大家填寫在導學案上。（板書：二、牛頓第三定律1、內(nèi)容）那物理的美在于能把很長的文字用數(shù)學公式表達出來，牛頓第三定律的數(shù)學表達式就是：F=-F′。負號表示什么呢？（板書：2、表達式：F=-F’（負號代表方向））學生回顧：大小、方向、作用點學生模擬拔河場景回答：男生拉力大積極思考并討論實驗方案動手實驗積極合作小組代表展示實驗結果積極思考總結歸納出相互作用力的關系（1）期望通過對問題的猜想和實驗的設計，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維（2）期望通過合作探究培養(yǎng)學生的動手能力和團結協(xié)助精神（3）期望通過交流、總結培養(yǎng)學生的表達概括能力三、實例分析（5min）教師活動學生活動設計意圖【提問】學到這里，我想問：既然兩個力大小相等，那么拔河比賽時，為何還存在勝負之分？（引導：剛才男生輕而易舉地贏得了拔河比賽的勝利，如果現(xiàn)在我讓男生站在滑板上和女生比賽，誰會贏呢？所以說，拔河是靠什么取勝的？）【視頻】結合視頻詳細分析，帶領學生總結出繩上的拉力是等大反向的作用力與反作用力，拔河比賽是靠摩擦力取勝的。這就是為什么我們在拔河的時候會選擇體重較重的同學的原因，實際上就是為了增大同學們和地面之間的最大靜摩擦力?！菊f一說】小組討論，抽簽展示（PPT展示）一個孩子與一個大力士“掰腕子”，兩手之間的作用力一樣大嗎？若兩者一樣大，大力士怎么會贏呢？（一樣大。大力士之所以會贏是因為孩子的承受力小，大力士的承受力大。）2、以卵擊石——雞蛋“粉身碎骨”，但石頭“安然無恙”，為什么？是不是雞蛋對石頭的力小，石頭對雞蛋的力大？（以卵擊石過程中，雞蛋對石頭的力與石頭對雞蛋的力是作用力和反作用力。由牛頓第三定律知，這兩個力總是大小相等。雞蛋之所以“粉身碎骨”是因為蛋殼的承受力小于石頭對它的作用力。）積極思考各抒己見熱烈討論代表展示期望通過同學們的看法，引出矛盾，對作用力和反作用力之間的大小提出疑問通過實例加深學生對定律的理解，培養(yǎng)學生用規(guī)律解釋物理現(xiàn)象的能力四、對比學習：平衡力和相互作用力的比較（5min）教師活動學生活動設計意圖【講述】學習完牛頓第三定律，有同學在想：既然兩力大小相等，方向相反，那么加起來合力為零，相互抵消了，那無論是拔河還是扳手腕都不應該存在勝負之分了啊。這么想，對么？實際上他是把作用力和反作用力與平衡力混淆了，大家在初中學過平衡力的概念，還記得么？（作用在物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上，那么這兩個力就是一對平衡力）【提問】（PPT展示）我們通過一個實例來看一下平衡力和相互作用力有什么異同。放在水平面上的物體，受到幾個力的作用？（2個，重力和支持力）這兩個力的施力物體和受力物體分別是……那既然桌面會給物體一個支持力，反過來物體會給桌面一個壓力，這個壓力的施力物體和受力物體分別是……那這三個力中哪兩個是平衡力？哪兩個是相互作用力？可以發(fā)現(xiàn)，平衡力是作用在同一個物體上的，作用力和反作用力是作用在兩個物體上的，因此不能相互抵消。【講述】那下面請大家完成表格，掌握相互作用力和平衡力之間的異同。（板書：三、平衡力和相互作用力）【學生展示】（PPT展示）一對相互作用力一對平衡力共同點大小相等，方向相反，作用在同一直線上不同點作用點作用在兩個相互作用的物體上作用在同一個物體上變化一定同時產(chǎn)生,同時消失不一定同時產(chǎn)生,消失性質一定同性質不一定同性質效果效果不能相互抵消效果相互抵消【即學即練】（PPT展示）粗糙的水平面上有一木箱，現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進，則：（BD）A、木箱所受拉力和地面對木箱的摩擦力是一對作用力和反作用力B、木箱所受拉力和地面對木箱的摩擦力是一對平衡力C、木箱所受拉力和地面對木箱的支持力是一對平衡力D、木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對作用力和反作用力集體回答獨立填表即學即練利用實例突破難點內(nèi)容，將知識和生活聯(lián)系起來五、應用舉例，感知生活（3min）教師活動學生活動設計意圖【提問】牛頓第三定律在生活中有很多應用，你能舉些例子么？我們用小組PK的形式，想到的同學就直接站起來。【播放視頻】《牛頓第三定律的應用實例》【小結】可見物理與生活是緊密聯(lián)系的，期待大家學好物理為社會造福。舉例：火箭升空、人走路、稱體重……感受物理與生活的聯(lián)系六、課堂小結，隨堂訓練（5min）教師活動學生活動設計意圖【小結】這節(jié)課我們認識了作用力和反作用力，并且知道它們是作用在兩個物體上，并且總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上?！倦S堂訓練】（導學案）F1、用彈簧拉著木塊在水平面上做勻速直線運動，彈簧拉木塊的力與木塊拉彈簧的力是（BC）FA、一對平衡力B、一對作用力反作用力C、大小相等，方向相反，作用在一條直線上。D、大小相等，方向相反，作用在同一物體上。2、馬拉車由靜止開始，先做加速運動，后改為勻速運動。則下列判斷正確的是（D）A、加速運動中,馬拉車的力大于車拉馬的力B、勻速運動中,馬拉車的力大于車拉馬的力C、加速運動中,馬拉車的力大于車拉馬的力；勻速運動中,馬拉車的力等于車拉馬的力D、無論是加速運動還是勻速運動,馬拉車的力大小總是等于車拉馬的力3、汽車拉著拖車在水平道路上沿直線加速行駛，則（BC）A、汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力B、汽車拉拖車的力等于拖車拉汽車的力C、汽車拉拖車的力大于拖車受到的阻力D、汽車拉拖車的力等于拖車受到的阻力4、跳高運動員從地面跳起，這是由于（BD）A、地面給運動員的支持力大于運動員給地面的壓力。B、地面給運動員的支持力等于運動員給地面的壓力。C、地面給運動員的支持力等于運動員受的重力。D、地面給運動員的支持力大于運動員受的重力。5、如圖所示，小物體A靜止于傾斜的木板上，物體與木板之間作用力和反作用力的對數(shù)有（B）A、一對B、二對C、三對D、四對積極討論代表展示選用有層次遞進的練習，通過同齡人之間的相互教學，達到共同進步的目的【板書設計】§4-5牛頓第三定律一、作用力和反作用力1、特點：同生同滅同性質2、關系：大?。嚎偸窍嗟确较颍和粭l直線，反向作用點：兩個不同物體二、牛頓第三定律1、內(nèi)容2、表達式：F=-F’（負號代表方向）三、平衡力和相互作用力【評價與反思】一、教學設計思路1、從學生的認知規(guī)律上看：在教學設計上遵循學生的認知規(guī)律，充分利用學生親身感受和生活中的實例使學生對作用力和反作用力的概念的建立和理解有一個從感性到理性，從定性到定量的過程，使學生對物理概念和規(guī)律的學習并不感到突然和困難。在多媒體、板書的運用上，相互補充，克服了單一媒體運用的呆板的課堂教學形式?；脽羝故镜母鞣N生動、活潑、有趣的圖片和視頻，激發(fā)學生探究知識的欲望和積極性。2、教學方法上看：運用“感知舉例——理論探究歸納——實驗互動探究——應用舉例、感知生活”教學方法。把“實驗觀察、學生討論、教師講解”融合在一起。本著“學生主體，教師主導”的原則，在特定情景下的實例研究，讓學生感到新鮮好奇，討論問題積極主動，自主地總結規(guī)律。通過貼近生活的實例，使學生的學習興趣高漲，體驗社會公德、愛國情感及合理利用自然的科學認識，將情感目標融合課堂于“無形”之中。3、教學反饋上看：根據(jù)因材施教，保底拔尖的原則，練習題力爭層次化、系統(tǒng)化，保證量與質的適變性。另外，選題既具有實際意義，體現(xiàn)“從生活到物理，從物理到社會”的新理念，又具有情感教育的功能。二、課后教學反思（課后完成）§4-5牛頓第三定律班級：姓名：學號：目標展示目標展示一、學習目標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內(nèi)容及其意義，會用它解決相關問題。3、會區(qū)分平衡力和相互作用力。二、學習重點和難點1、學習重點：掌握作用力和反作用力的特點和關系；掌握牛頓第三定律并用它分析實際問題。2、學習難點：正確區(qū)分平衡力跟作用力與反作用力。知識必備（你準備好了嗎？）什么是力？一個力對應幾個物體？力的三要素是什么？什么叫做二力平衡？教材助讀（問題引領方向?。?、坐在椅子上推桌子，也會感到桌子在推我們，我們的身體要后仰；一只船上的人用手推另一只船，兩只船將開始向相反的方向運動等等生活實例，都在告訴我們。我們把物體之間的一對相互作用力叫做。2、作用力與反作用力大小、方向、作用點在，兩力在同一直線上。3、牛頓第三定律：。4、老師和一個小個子同學進行拔河比賽（不用繩子，手與手對拉），結果發(fā)現(xiàn)老師勝了，學生輸了，則老師對學生的拉力（大于、小于或等于）學生對老師的拉力。我的疑問（發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要?。┱垖㈩A習中未能解決的問題和疑問寫下來，待課堂上與老師和同學探究解決。探究案質疑探究（質疑解疑，合作探究）探究點一：作用力和反作用力的概念和特點實驗器材：氣球、條形磁鐵規(guī)律總結（知識提煉，濃縮精華）一、作用力和反作用力的概念1、物體A對物體B施加了力，物體B一定對物體A也施加了力。2、一個物體是施力物體的同時也是。3、物體間相互作用的這一對力，通常叫做和。二、作用力和反作用力的特點：同時；同時。知識應用（解決實際，回歸生活）找一找：下列兩個物體各受到什么力？各個力的反作用力是什么？質疑探究（質疑解疑，合作探究）探究點二：作用力和反作用力的關系——牛頓第三定律思考：我們知道力的效果是由力的三要素決定的，要研究兩力的關系，該從那些方面研究？互動探究：實驗方案：(1)兩彈簧測力計勾在一起拉，處于狀態(tài)（模仿拔河比賽時雙方處于僵持狀態(tài)）；(2)兩彈簧測力計勾在一起拉，并（模擬比賽繩子被拉向一方時的狀態(tài)）。實驗結論：規(guī)律總結（知識提煉，濃縮精華）三、作用力和反作用力的關系1、大?。骸?、方向：。3、作用點：。四、牛頓第三定律1、內(nèi)容：物體間的作用力與反作用力總是大小，方向，作用在上。理解：定義中的“總是”是強調(diào)對于任何物體，在任何情況下（不管物體大小形狀如何，不管物體的運動狀態(tài)如何）均成立。2、表達式：。知識應用（解決實際，回歸生活）1、拔河比賽是靠什么取勝？如何用作用力和反作用力的知識解釋？2、一個孩子