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人教版高中物理必修一《4.5 牛顿第三定律》教案


《牛顿第三定律》教学课例
一、 教学设计: 1.教材分析: 初中阶段,学生已经对物体间的相互作用问题有了定性地了解,也知道相互作用和 一对平衡力是不同的,即一对平衡力是指同一物体所受的两个力相互平衡,而一对作用 力和反作用力分别作用在两个物体上。但是学生的这一知识面只是定性地了解,而基本 处在记忆的层次上,他们体会不到明确提出作用力和反作用力这一问题的重要价值。牛 顿第

三定律是高一物理“牛顿运动定律”一章的重点内容,学好这部分知识是学生能正 确对物体进行受力分析的关键之一。布鲁纳曾提出过: “知识是一个过程,不是结果”。 学生认知能力必须通过实践才能逐步提高;学生的认知水平必须通过释疑才能逐步加 深。如实际现象与物理规律好像发生冲突时,例如:我打你时,往往认为我打你的作用 力在先,而你打我的反作用力在后;大小推小孩时,往往认为大小对小孩的作用力大于 小孩对大人的反作用力。教师应该诱导学生像科学空一样进行科学的探究,通过自己的 实验、观察、分析、讨论、总结等一系列活动发现科学概念、科学规律,这样不仅消除 前意识的错误概念,也在这个过程中激发了学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养了 创造能力。21 世纪教育网版权所有 2.教学目标: (1)知识与技能 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理解和掌握牛顿第三定律,并能用它解释生活中的有关问题。 ③学会区分平衡力和作用力、反作用力。 (2)过程与方法 ①通过学生自主实验来培养学生的独立思考能力和实验能力。 ②通过运用牛顿第三定律分析解释物理现象来培养学生解决实际问题的能力。 ③通过学生大胆质疑、 勇于探索来培养可提高学生自信力和养成科学思维习惯。 (3)情感态度与价值观 ①结合有关作用力和反作用力的生活实例,培养学生独立思考、实事求是、客 观严谨的科学态度和团结协作、勇于创新的科学精神。21 教育网 ②激发学生探索的兴趣与热情,养成一种科学探究的意识。 3.教学重难点: (1)理解与掌握牛顿第三定律。 (2)区分一对平衡力跟一对作用力与反作用。 (3)利用牛顿第三定律分析讨论实际的问题。 4.教学用具: 滑板小车(2 辆)、电动小车、木板、试管(4 个)、条形磁铁(2 个)、小车(2 个)、 弹簧测力计(若干个)、橡胶筋、探究力的传感器、鸡蛋、石块、投影仪、多媒体课件。 5.教学流程:
教 设置情感 激 情 导 入 学 感受 提出问题 指 导 思 维 引导实验 探 究 实 验 活动 分析论证 验 证 得 知 获知 举例 结 论 应 用 应用 评估 聚 合 思 维 反思 1

思考

二、教学实录: 环 学习内容 教 师 活 动 节 一、作用 【诱导提问】 引 力与反作 请同学们回忆一下力是怎样定义 用力的概 的? 念: 1.力的 【个别提问】 入 概念 什么是相互作用? 2.力的 相互性的 实际例证 【诱导提问】 新 3.说明作 请联系实际例子来阐明一下 “力的相 用力与反 互性”? 作用力 【归纳总结】 我们把相互作用的这一对力称为作 . 课 用力与反作用力 。(板书) ....... 【强调说明】 通过多媒体展示实例图片, 并强调说 明两个物体间的作用总是相互的, 并 且作用力和反作用力的说法也是相 对的。 那么作用力与反作用力存在怎 么的关系呢?这就是牛顿第三定律 ...... 所要研究的的问题(板书) 【诱导采访】 在两次拉绳的过程中你们有什么感 受 【合作总结】 不管是谁主动拉, 作用力与反作用力 总是同时作用的,且性质相同。









【学生齐答】 力是物体与物体间的 相互作用 【个别回答】 物体间的相互作用就 是甲对乙有作用, 同时 乙对甲也有作用。 【思考讨论】 如人走路, 划船, 鼓掌, 火箭发射等等 【意义建构】 对作用力与反作用力 的相互性、相对性、实 践性形成清晰、直观、 明确的认知。

活动 目的 从学生 所熟知 的概念 引入, 从 学生身 边的实 例展开 可以点 燃学生 的学习 求知热 情, 打造 良好的 开局。

【合作探究】 讲 二、作用 在讲台上安排两个同 力与反作 学站在静止的小车上, 用力的定 通过手中的细绳给对 性关系: 方施加作用。 1.性质相 (1) 两人都主动拉绳, 同 给对方作用。 授 (2)一个人不主动, 另一个拉绳给对方作 2.具有同 用。 时性 【观察分析】 两个同学均由静止变 新 【实验探究】 成运动 3.分别作 把薄的轻木板放在并排的玻璃管上, 【观察总结】 先让小 小车给木板一个摩擦 用 于 两 个 然后把玩具小车放在木板上, 木板也给小车一个 不 同 的 物 车动,木板不动;然后让木板动小车 力, 不动;最后让小车木板一起动。 摩擦力, 是一对相互的 体上 作用力和反作用力。 性 质相同、有同时性 课

1.体现 学生为 主体, 教 师为主 导的教 学思想, 让学生 在实践 中感受 物理知 识, 极大 地激发 学生的 学习兴 趣和好 奇心。

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授 4.方向相 反,总是 作用在一 条 直 线 上。 新 三、作用 力与反作 用力的定 课 量关系: 1.粗略地 探究两者 大小总保 持相等

2.精密地 探究两者 大小总保 持相等

2.鼓励 学生从 物理现 【观察总结】 象和实 两磁铁间的相互作用 验中归 【实验探究】 力是磁场力性质相同, 纳科学 在两块条形磁铁下面分别放一个小 有同时性 规律, 使 车,相互靠近,先是同名磁极相对, 学生认 然后异名磁极相对,分别由静止释 识到实 放,观察两磁铁的运动情况 验、分 【归纳总结】 析, 论证 经过大量实验证明, 物体间的作用力 在科学 和反作用力性质相同,同时产生,同 探究中 ........... 的重要 时变化,同时消失,而且分别作用在 ................ 【观察总结】 性。 两个物体上 。(板书) ..... 作用力和反作用力总 【实验探究】 是在同一直线上, 方向 甲橡皮筋一端挂在铁架台上, 另一端 相反. 通过细绳套与乙橡皮筋的某一端相 连,乙橡皮筋的另一端用手抓住。用 力将两橡皮筋拉直, 观察两橡皮筋的 方向。多次改变拉力方向,重复以上 【学生齐答】 实验。 大小相等 那么作用力和反作用力间又有什么 【合作探究】 样的定量关系呢? 每两个人为一小组利 追问: 你怎么知道相等?我们能否探 用事先已经准备好的 3.培养 究这两个力的大小关系? 的弹簧秤来进行自主 学生的 【引导探究】 探究,然后选代表发 实验操 请同学自己动手利用弹簧秤来验证 言。 作能力、 你的猜想。 【自主总结】 观察能 【诱导总结】 作用力与反作用力总 力以及 当将两个弹簧秤拉到一定状态后稳 是大小相等的 总结归 定时,两者读数相同。 纳实验 当将两个弹簧秤拉动的过程中, 两者 信息的 的读数均会发生变化,但始终相同。 能力。 我们可以根据更加准备和精密的实 【自主阅读】 验加以验证 力学传感器的使用说 【实验探究】 明书和必修 1P87 的 “做 给学生演示利用力传感器和计算机 一做”。 软件系统揭示瞬间作用力与反作用 学生观察学习计算机 力的关系。 并且通过投影仪将电脑的 的使用和力的传感器 图像放大投射到屏幕上。 的“传感”作用。

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【学生齐答】 大小相等,方向相反。

【诱导提问】

两者显示的形状关于横轴为对称的, 这说明了什么? 【归纳总结】 四 、 牛 顿 作用力与反作用力总是保持大 小相 . .. 【学生齐答】 第 三 定 律 等,方向相反的,其不仅适用于静止 听说过!(情绪高昂) . .... 的深化理 卵粉身碎骨, 石安然无 的物体之间, 也适用于运动的物体之 讲 解: 恙! 间,即其与物体的运动状态无关,与 1.相互作 参考系的选择无关。(板书) 用力的等 【实例探究】 值性与两 请问学生们听说过“以卵击石”的故 个物体的 事吗?结果怎样? 授 形状、质 量、体积 等无关。

4.培养 学生的 发散性 思维, 调 动学生 学习的 积极性。

新 【诱导提问】 为什么会这样?难道此时的作用力 与反作用力大小不相等吗? 【实例探究】 请问同学们马拉车在启动时, 匀速前 进时和加速前进时马拉车的车与车 拉马的车是否总是相等的呢? 【讨论发言】 两者之间的相互作用 力大小是相等的, 只不 过鸡蛋承受力比石头 差得多的缘故。 【讨论发言】 马拉车的力总是与车 拉马的力大小相等, 但 如果以马与车的整体 来分析, 地面对马的摩 擦力与地面对车的摩 擦力大小关系决定了 马车能否启动、 匀速运 动还是加速运动。 5.学生 会用学 过的规 律解释 物理现 象的能 力。

2.相互作 用力的等 课 值性与两 个物体的 运动状态 无关。

五、作用 【例题分析】 力和反作 我们以前学过的“一对平衡力”也是 用力与平 大小相等,方向相反。那么一对作用
4

衡力的区 别和联系 1.联系: 两者均等 值反向。

力与反作用力与一对平衡力有什么 区别呢? 一个金属球被一个细线悬挂着处于 【思考回答】 静止状态,请说明金属球的受力情 提问学生到黑板上画 况,并指出其对应的反作用力? 出受力示意图,并向其 他全体同学讲解其对 应的反作用力。

2.区别: (1)力的 性质方面

F

F G G ' (2)力的 【指导归纳】 '
作 用 对 象 请同学们通过本实例总结出规律,填 方面 写下表: 作用力与 一对平衡力 反作用 相 同 点 大小相等 大小相等 方 向 相 反 且 共 方向相反且 线 共线 作 用 在 不 同 的 作用在同一 两个物体上 个物体上 一 定 是 性 质 上 不一定是性 相同的力 质上相同的 力 一 定 是 同 时 产 不一定是同 生,同时消失 时产生或消 失 【思考回答】 将绳子视为轻绳时(不 计质量 ), 甲拉绳子与 乙拉绳子的力是作用 力与反作用力,大小相 等,方向相反。以甲、 乙两队及绳子为研究 对象时, 获胜的关键在 于地面对两队的摩擦 力的大小 【协助总结】 师生共同归纳 作用力与一对平衡力 的相同点与不同点,并 完成对照表.

6.训练 学生做 受力分 析, 并准 确地找 出其反 作用力, 在实际 训练中 将两者 加以对 照。

不 同 点

巩 六、联系 实际,探 索研究。 固





【例题分析】 甲、乙两队用一条轻绳进行拔河比 赛,结果甲队获胜,则在比赛过程中 ( ) A、甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子 的力 B、甲队与地面间的摩擦力大于乙队 与地面间的摩擦力 C、甲、乙两队与地面间摩擦力大小 相等,方向相反 D、甲、乙两队拉绳子的力大小相等, 方向相反

7.利用 实例加 深对牛 顿第三 定律的 理解, 提 高学生 的综合 分析问 题的能 力。

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【发散探究】 请同学课后通过查阅网络和书籍, 研 学生情绪高昂, 跃跃欲 究一下拔河比赛中涉及的力学原理 试。 及取胜的决定因素是什么?并撰写 一篇小论文,下节课进行交流。



8.理论 联系实 验, 学以 致用, 让 学生深 刻体会 物理 “源 于生活, 又回归 于生活”



板 书 设 计

关系:总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。

牛 顿 第 三 定 律

作 用 力 与 反 作 力

特点: 应用:

1) 同数值:大小相等 2) 同时间:同生同灭,同增同减 3) 同性质:力的性质相同 4) 异方向:方向相反 5) 异物体:作用在两个不同的物体

“三同” 同 三 三
同 一

“两不同”

三、课后反思: 物理学研究的是“物”中之“理”,与实际的生产、生活联系最为紧密。它源于生 活,并对生活中的现象进行观察,实验,思辩,得出结论,再运用到实践中加以检验, 从而形成定理与规律。并反过来又能指导生活,推动社会生产力的发展和人类文明的进 步。通过本节教学加以诠释,并充分利用多媒体、传感器等现代化教学手段,列举生活 中常见的实例,使学生体味到物理学“来自生活又归于生活”的独特魅力。本节课以多 提问、多诱导、多讨论、多做实验,多探究的形式。来不断地激发学生的热情,点燃起 学生们探索的激情,不断地体验物理知识“波澜壮阔”的情愫。充分地调动他们的积极 性和主动性,让他们愉悦在体会学习的快乐,在快乐的学习中有所收获。“牛顿第三定 律”学生感觉似乎不难,但利用其去理解实际的问题时往往会遇到很多的迷惑。还应该 在以后的教学中与“牛顿第一定律”和“牛顿第二定律”结合起来多加分析与训练。 四、课例点评: 本课例充分地体现了新课程标准的三维目标精神,全面提高学生的素质;内容安排 合理科学,衍接自然,过渡顺畅。设计时所举的例子非常典型,并能配以插图,力求形 象生动;设计时能够突出物理学科的特点,让学生经历实验探究的过程,发挥实验在物 理教学中的重要作用;设计时注意启发学生思维,突出学生的主体作用;这些都可以看 出作者花费心思,让“学生学后有所思,教师教后有所记”。并且本课例独特的育人价

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值还在于通过对“牛顿第三定律”的学习,启发学生客观辩证的评价周围的事物,突出 物理贴近生活,联系社会实际。教师组织学生运用结论解决一些实际问题,这是检查学 生对知识的理解和巩固一种手段,也是迁移知识,深化知识的重要环节。通过运用和深 化,使学生的知识,技能转化为能力和素质,这是学生完成自身发展的延续。

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