4、5牛頓第三定律教學(xué)案例

1、4、5牛頓第三定律教學(xué)案例西安市高中理科2班 李釗強(qiáng)一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析 1教材的地位和作用牛頓第一、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(lái)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)象從一個(gè)物體擴(kuò)展到多個(gè)物體，拓寬了分析思路和解題范圍。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)。 2學(xué)習(xí)的主要任務(wù) 學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課前已經(jīng)學(xué)習(xí)了力和運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)，對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有了一定的認(rèn)識(shí)。本章中最重要的知識(shí)點(diǎn)是“牛頓第

2、二定律”，但是學(xué)生對(duì)研究對(duì)象仍然是分辨不清，經(jīng)?；煜矬w系間的內(nèi)力和外力。最難的是學(xué)生不清楚物體系間單個(gè)物體的受力，及它們之間力的關(guān)系。經(jīng)過(guò)本節(jié)課對(duì)物理現(xiàn)象的分析總結(jié)恰好能夠解決以上所有的疑問(wèn)。 另外，本節(jié)課的獨(dú)特育人價(jià)值在于通過(guò)對(duì)第三定律的學(xué)習(xí)，能夠啟發(fā)學(xué)生觀察生活中的物理現(xiàn)象，分析該現(xiàn)象的物理原理，應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，并能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。二、學(xué)生情況分析 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)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)大人和一個(gè)小孩在拔河比賽時(shí)，大人之所以會(huì)勝，是由于大人施加給小孩的力大于小孩施加

3、給大人的力。如果直接給出牛頓第三定律，學(xué)生的感覺(jué)是簡(jiǎn)單無(wú)味，實(shí)則理解不透，更不能用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。而當(dāng)年牛頓便是經(jīng)過(guò)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，既可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探討的精神。 三、教學(xué)目標(biāo)：根據(jù)上述對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)者情況的分析，確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)如下： 知識(shí)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(wèn)題。 3會(huì)區(qū)分平衡力與作用力和反作用力。過(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究力的相互作用規(guī)

4、律。 3通過(guò)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(guò)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。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn) 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(shí)際問(wèn)題； 3區(qū)別平衡力與作用力和反作用力。教學(xué)難點(diǎn) 區(qū)別平衡力與作用力和反作用力。五、教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí) 在課堂中通過(guò)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象

5、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(guò)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。6、 教具準(zhǔn)備 彈簧測(cè)力計(jì)（2個(gè)）、細(xì)繩套（一個(gè)）、橡皮筋（兩條）條形磁鐵（兩個(gè)）、圓柱型鉛筆（兩根）、長(zhǎng)木板（一個(gè)）、力學(xué)傳感器（兩個(gè)）、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)采集線，視頻材料、多媒體課件等。七、課時(shí)安排：新授課（2課時(shí)）八、學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程（一）創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)探究（約4分鐘）【情景引入】 多媒體顯示：“神舟”六號(hào)飛船發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)。旁白：“神舟”六號(hào)飛船一飛沖天，一舉成功，從“一人一天”到“兩人五天”，再次把中國(guó)人“巡天遙看一天河”的陸地夢(mèng)想變成“手可摘星辰、攬明月”

6、的太空現(xiàn)實(shí)。（同學(xué)們精神振奮，備受鼓舞） 教教師：讓我們以最熱烈的掌聲慶祝祖國(guó)在航天事業(yè)上所取得的巨大成功（稍后會(huì)用到拍手的感覺(jué)）。載人飛船的上天靠火箭的發(fā)射，那么火箭又是如何實(shí)現(xiàn)發(fā)射升空的呢？請(qǐng)聽(tīng)本堂課為你解答。板書(shū)：4、5牛頓第三定律（以這則新聞報(bào)道創(chuàng)設(shè)情境，正是學(xué)生感興趣的，渲染了氣氛，激發(fā)了興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的探求欲望。）【聯(lián)系生活】 教教師：很高興能和大家一起學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能像平時(shí)一樣，開(kāi)動(dòng)腦筋，積極回答。我們?cè)倏匆欢斡幸馑嫉男∑贰?播放趙本山的小品賣拐跺腳的一段視頻。)提問(wèn)：“他咋麻了呢?你跺你也麻?！闭l(shuí)能從力的角度給大家解釋一下這句話呢? 學(xué)生：腳給地面一個(gè)力，同時(shí)腳也受到了地面

7、給他的力。 教教師：說(shuō)明了物體間力的作用是相互的，我們把物體問(wèn)相互作用的這一對(duì)力稱為作用力和反作用力。板書(shū)：一、物體間的作用是相互的（二）感知材料，形成表象（約8分鐘）板書(shū)：（一）作用力與反作用力的概念1、演示：粉筆頭扔起后落向地面，為什么？地球有沒(méi)有受粉筆頭的吸引力？為什么看不到地球的運(yùn)動(dòng)？（引導(dǎo)學(xué)生從慣性方面考慮），再舉蘋果落地現(xiàn)象。分析總結(jié)：重力的作用是相互的。2、引入俗語(yǔ)：“一個(gè)巴掌拍不響”，有的同學(xué)剛才拍的太用力了，到現(xiàn)在手還有什么感覺(jué)？教教師：下面我們做個(gè)小游戲：請(qǐng)伸出雙手，一只手豎直向上伸出食指，用另一只手的掌心豎直向下壓迫食指。來(lái)，試一下！（學(xué)生活動(dòng)）感覺(jué)如何，學(xué)生：掌心被扎疼

8、。教教師：手掌下壓，和掌心被扎是同時(shí)嗎？學(xué)生：是。教教師：向下用力越大,向上被扎的也越疼。也就是說(shuō)，豎直向上的食指總是對(duì)下壓的手掌“以牙還牙”、“人不犯我，我不犯人，人若犯我，我必犯人”師生總結(jié)：彈力的作用是相互的。3、讓學(xué)生用五個(gè)手指壓在桌上前進(jìn)，組內(nèi)交流感覺(jué)，匯報(bào)。教師在講臺(tái)上放慢走路（觀察思考人與地面間的作用情況）學(xué)生總結(jié)：摩擦力的作用是相互的。4、板書(shū)：我們把物體間相互作用的這一對(duì)力叫做作用力和反作用力。（A對(duì)B，B對(duì)A）（教師基于學(xué)生原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)生觀察、思考、感知的基礎(chǔ)上，得到了新知，促進(jìn)了學(xué)生思維的發(fā)展）（三）合作探究，理解新知（約15分鐘）板書(shū)：(二)、探究:作用力和反作

9、用力的關(guān)系板書(shū)：1、利用彈簧秤探究教師：1、提出問(wèn)題：物體間的這一對(duì)作用力與反作用力的大小之間，方向之間有什么樣的關(guān)系？同學(xué)們能否用手中的測(cè)力計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋求規(guī)律？2、同學(xué)們情緒高漲，組內(nèi)成員交流想法，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，教師行間巡視，適時(shí)啟發(fā)。先組內(nèi)交流，后組間匯報(bào)，最后師生交流。（學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，還其主人地位，培養(yǎng)其能力，是激活的誘導(dǎo)，要珍惜學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)普遍感興趣的有利條件，讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的成功中獲得成就感，增強(qiáng)對(duì)學(xué)好物理的自信） 學(xué)生猜想討論 學(xué)生l：我認(rèn)為作用力和反作用力大小相等。 學(xué)生2：力是一個(gè)矢量，它們的方向也應(yīng)該存在一個(gè)關(guān)系，我認(rèn)為作用力和反作用力方向相反。 教師：剛才兩位同學(xué)猜想得很

10、有道理，但是還需要進(jìn)一步驗(yàn)證他們的猜想大家想一下怎樣來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證呢? 學(xué)生：要通過(guò)實(shí)驗(yàn) 教師：那么要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)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 教師：選取的器材應(yīng)該具有什么特性? 學(xué)生：選取的器材應(yīng)該能夠測(cè)量力的大小，這樣才可以比較作用力和反作用力的大小。 教師：我們常見(jiàn)的力的測(cè)量工具是什么? 學(xué)生：彈簧秤 教師：我們需要幾只彈簧秤呢?為什么? 學(xué)生：兩只，因?yàn)樾枰瑫r(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)力。 教師：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?同學(xué)們可以把自己的實(shí)驗(yàn)方案用投影展示出。 學(xué)生用投影展示實(shí)驗(yàn)方案

11、學(xué)生：把兩個(gè)彈簧秤A和B連結(jié)在一起，如圖451甲所示。用手拉彈簧秤A之前，兩彈簧秤的示數(shù)均為零，說(shuō)明兩彈簧秤間無(wú)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)。彈簧秤月的示數(shù)指出彈簧秤A對(duì)它的作用力F的大小，而彈簧秤A的示數(shù)指出彈簧秤月對(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(shuō)明作用力和反作用力大小總是相等的，并且總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失的。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(shuō)明作用力與反作用力方向相反，作用在同一條直線上。教師

12、：剛才這位同學(xué)演示得非常好，根據(jù)他的演示，同學(xué)們可以對(duì)照自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，然后進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo)教師總結(jié)通過(guò)上述練習(xí)可知； (1)作用力和反作用力是發(fā)生在兩個(gè)物體之間的一對(duì)力。 (2)任一物體既是對(duì)另一物體的施力物，同時(shí)也是另一物作用的受力物。 (3)相互作用的一對(duì)力中，任何一個(gè)力都可作為作用力或者反作用力。板書(shū)：2、利用傳感器探究教師：除了這種實(shí)驗(yàn)方法之外，我們還可以借助一種現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段傳感器來(lái)驗(yàn)證作用力和反作用力之間的關(guān)系。投影演示和實(shí)物展示傳感器，介紹傳感器的用法注意：學(xué)生初次接觸傳感器，對(duì)其應(yīng)用的方法和使用的技巧還很不熟悉，應(yīng)該鼓

13、勵(lì)學(xué)生自己閱讀使用說(shuō)明，通過(guò)閱讀逐步獨(dú)立掌握傳感器的使用方法，在這個(gè)過(guò)程中還可以鍛煉學(xué)生自主閱讀科技說(shuō)明書(shū)的能力，為以后走向社會(huì)打下良好的科學(xué)素養(yǎng)，為終身發(fā)展作好準(zhǔn)備學(xué)生用傳感器做實(shí)驗(yàn)，體會(huì)先進(jìn)科技帶來(lái)的方便教師：通過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)，我們可以得出什么樣的結(jié)論呢?生：我們可以得出作用力和反作用力之間的關(guān)系：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。課堂訓(xùn)練在水平粗糙地面上滑行的木塊，與地球之間的相互作用力有幾對(duì)? A.一對(duì) B兩對(duì) C三對(duì) D四對(duì)解析：答案應(yīng)該選C木塊與地面之間的相互作用力分別是：木塊對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木塊的支持力；木塊受到的地球的引力和它對(duì)地球的引力；木塊對(duì)地面

14、的摩擦力和地面對(duì)它的摩擦力。二、牛頓第三定律教師：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：多媒體展示并板書(shū)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，作用在同一直線上。2、公式： 教師：根據(jù)牛頓第三定律的內(nèi)容，結(jié)合大家做的實(shí)驗(yàn)，我們來(lái)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)變化，同時(shí)消。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

15、力，也可以是非接觸力。教師總結(jié)從上例中可知作用力和反作用力除了大小相等、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括作用力和反作用力之間的關(guān)系： 3、理解： 同值同性同變化，異物反向卻共線。 三、相互作用力與平衡力間的關(guān)系（四）聯(lián)系生活，鞏固遷移（約15分鐘）多媒體：例1.他蹬地，地也蹬他，雙方運(yùn)動(dòng)為何地沒(méi)動(dòng)，我打你，你也打我，等值二力為何你覺(jué)得疼。橫批：說(shuō)清有獎(jiǎng)（同學(xué)們立即活躍起來(lái)，展開(kāi)激烈的討論，并利用牛頓第二定律和牛頓第三定律解釋這一現(xiàn)象。）教教師：剛才同學(xué)們的表現(xiàn)都很不錯(cuò)，尤其是站起來(lái)回答的這些同學(xué)，解釋得也都滿有道理的。只是答案這么多，我

16、都有點(diǎn)被你們的答案搞暈了，下面我們一起重新屢一屢好不好？（借用趙本山小品“忽悠”中的對(duì)白，提高學(xué)生的注意力）學(xué)生：好師生共同總結(jié)：他對(duì)地的壓力和地對(duì)他的支持力是一對(duì)作用力和反作用力，但是地球的質(zhì)量比人要大很多，慣性也要大很多，所以地球沒(méi)有動(dòng)。我打你的彈力和你打我的彈力也是一對(duì)作用力和反作用力，但由于人體的不同部位對(duì)力的承受能力不一樣，就像雞蛋和石頭相碰碎的總是雞蛋一樣，所以你覺(jué)得痛。例2.人在地上行走時(shí)受到幾個(gè)力的作用？它們的反作用力分別是什么力？請(qǐng)分別說(shuō)出力的性質(zhì)。人有沒(méi)有受到平衡力的作用？如果有，是哪些力？解答：作用力反作用力：重力人對(duì)地球的吸引力 引力 支持力人對(duì)地面的壓力 彈力 摩擦力

17、人對(duì)地面的摩擦力 摩擦力 平衡力一對(duì)：重力支持力 教師請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是平衡力? 學(xué)生作用在物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反且作用在一條直線上，那么這兩個(gè)力就是一對(duì)平衡力。 教師請(qǐng)同學(xué)們分析一下，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? 學(xué)生門有兩對(duì)作用力和反作用力。 學(xué)生2有一對(duì)平衡力。 學(xué)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。 教師總結(jié)通過(guò)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)系的相同之處可以概括為：同值、共線、都反

18、向。 教師)是不是說(shuō)相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一樣的呢? 學(xué)生不是一樣的。教師那它們究竟有什么區(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。教師在學(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能相互抵消，而平衡力中的兩個(gè)力作用在同一物體上

19、，它們的作用效果是可以相互抵消的，這也正是我們所說(shuō)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。 學(xué)生討論，多媒體展示表格一對(duì)作用力和反作用力一對(duì)平衡力相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一條直線上作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上不同點(diǎn)一定是同性質(zhì)的力力的性質(zhì)不一定相同一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失力的作用效果不能抵消力的作用效果可以相互抵消九、課堂小結(jié)本節(jié)我們主要學(xué)習(xí)了：1任何力的產(chǎn)生必須有兩個(gè)物體，而且力是成對(duì)出現(xiàn)的，其中一個(gè)是作用力，另一個(gè)是反作用力。2作用力和反作用力之間的關(guān)系就是牛頓第三定律內(nèi)容。3正確區(qū)分平衡力與相互作用力。十、板書(shū)設(shè)計(jì)五、牛頓第三定律1 物體間的作用是相互的 （一）、 我們把物體間相互作用的這一對(duì)力叫做作用力和反作用力。（A對(duì)B，B對(duì)A）(2) 、探究:作用力和反作用力的關(guān)系1、利用彈簧秤探