45《牛顿第三定律》教案.docx
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45《牛顿第三定律》教案
物理必修一4.5牛顿第三定律（教案）
黄小萍
一、课时安排：
一课时
二、教学目标
（一）知识和技能
1.知道力的作用是相互的，了解作用力、反作用力的概念；
2.理解牛顿第三定律的含义；
3.会用牛顿第三定律解决简单问题；
4.会区分平衡力和作用力与反作用力。
（二）过程和方法
（1）通过生活中的作用力和反作用力的事例，体验作用力和反作用力的不同作用效果；
（2）通过实验探究得出牛顿第三定律,体会实验在发现自然规律中的作用。
（三）情感和价值观
培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题，
三、教学重点
（1）牛顿第三定律的内容及确切含义。
（2）作用力、反作用力与平衡力的区别。
四、教学难点
牛顿第三定律的内容及其用它来解决生活中的一些现象。
5、教学准备
学生的准备：
预习学案相关内容
教师的准备：
准备好实验器材、制作多媒体课件。
六、教学方法：
实验探究法、交流讨论法、自主归纳法、学案导学法。
七、板书设计
4.5牛顿第三定律
二、平衡力跟作用力与反作用力的区别（作用物体不同；性质比较；同时性比较）
8、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、
引入新课
二、
复习回顾
3、
讲授新课
演示自制教具-“气球飞天”实验
师：
老师做了这样一个装置：
一个杆上绑了一个吹了气的气球，当我给气球放气后，会出现什么现象？
师：
咦！
气球飞天了！
其实，这里面蕴含着火箭发射的原理。
要想解释其中的奥秘，我们就需要学习今天的知识。
师：
中国航天史上的重要里程碑事件先是“东方红一号”成功发射，其次是“神舟五号载人飞船”成功发射，接着为“嫦娥一号”成功发射，最后是“天宫一号”成功发射。
就在上个月，中国航天7战7捷，我们国家的航天工程是不是很给力？
师：
话说给力呀，我们今天这节课就从“给力”说起。
通常，人们所说的“给力”，这个“力”的含义是很丰富的，今天我们回到“力”的本意，从物理学的角度，来研究“给力”的问题。
师：
物理学中，什么是力？
师：
请说出力的三要素。
师：
我们还知道，力的作用是相互的。
当我们给出一个力的同时，就一定会获得一个力。
比如，和我一起做：
用手压在桌面上，手给桌面一个什么力？
桌面给手一个什么力？
师：
我们的手压在桌面上是存在这两个力，如果我们的手离开桌面，这两个力还存在吗？
师：
那也就是说这两个力是同时产生的，一个作用在桌面上，一个作用在手上，压力消失，支持力也随之消失。
在物理学中，我们把这两个形影不离的两个力，其中一个称为作用力，那么另一个就称为反作用力。
【板书：
作用力和反作用力】
师：
作用力和反作用力除了同时产生，同时消失外，他们还存在其他关系吗？
比如，大小。
“鸡蛋碰石头”演示实验
师：
同学们看，老师用一个鸡蛋去撞石头，会出现什么现象？
师：
同学们，你们认为鸡蛋给石头的力和石头给鸡蛋的力存在怎样的大小关系呢？
师：
那么，作用力与反作用力的大小关系究竟是怎样的呢？
下面我们就来研究这个问题。
师：
同学们看，这是一个拔河的情境，许多同学认为，拔河比赛是一项比拼力量的运动，胜负取决于双方拉力的大小，其实这也是一对相互作用力的问题，下面我们就以拔河为例，来研究作用力与反作用力的大小关系。
师：
下面，老师想现场进行一场拔河比赛，有同学想来比试一下吗？
（找一名男生，一名女生）
师：
同学们猜猜谁会赢？
师：
那我们一起给女生加油！
师：
请两位同学手拉手，听我口令，3、2、1，开始！
同学们我们一起给女生加油！
师：
好，停！
男生还是把女生拉过去了，这样看来，男生的拉力大于女生的拉力吗？
当然，这还只是一个猜想。
作用力与反作用力的大小是一个定量关系，需要通过测量来确定。
什么仪器可以测量力的大小？
师：
对，弹簧测力计！
接下来，我们可以利用桌面上的弹簧测力计试着设计实验，能够说明作用力与反作用力的大小存在怎样的定量关系。
接下来给大家2分钟的时间前后4人小组讨论.
对于学生的实验设计给予指导。
师：
很好！
接下来，就按照以上实验设计方案进行小组实验，探究作用力与反作用力的关系。
同学们，除了根据小组成员的想法做实验，还需要请大家完成学案中的表格。
教师巡视并指导学生实验。
师：
同学们实验进行的差不多了，请小组代表给我们分享实验成果。
师：
以上实验只能较为粗略的得到作用力与反作用力的关系，除此之外，为提高实验的准确性，我们可以利用传感器做实验来探究。
师：
传感器将力信号转化为电信号，电信号再传达到数据采集器，最后通过电脑进行处理。
师：
这幅图是老师之前用力学传感器做的实验结果，横轴为时间，纵轴为力。
同学们观察一下，这个图像有怎样的特点?
师：
这种对称，说明作用力和反作用力大小？
方向？
师：
通过弹簧测力计的粗略测量，以及传感器的精确测量，我们都得到了，对拉的时候力的大小相等、方向相反。
师：
那是不是其他所有性质的力都是如此呢？
任何一个科学的实验结论都需要大量的物理实验来得出。
接下来，请同学们根据桌面上的拉压弹簧秤、条形磁铁、小车这些实验仪器试着设计实验，能够说明不同性质的作用力与反作用力的大小存在怎样的定量关系。
接下来给大家2分钟的时间前后4人小组讨论，选择实验仪器，至少设计出一组实验.
对于学生的实验设计给予指导。
师:
很好！
为回答问题的同学鼓掌，他们的实验设计的很好，接下来的时间请同学们依据刚才的实验设计动手做实验，看一看能得到怎样的实验结论。
完成实验后，请填写学案上的表格。
大小（打√）
方向（打√）
是否作用在一条直线上
相等
不等
相同
相反
拉力
压力
磁力
教师巡视并指导学生实验。
师：
同学们，停止实验，绝大多数的小组已经实验完成，现在请小组代表说一下他们的实验及实验结论。
师：
同学们，通过实验我们发现，不管什么性质的力，不管物体是出于静止状态还是运动状态，作用力与反作用力“总是”大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
【板书】
师：
其实，早在三百多年前，伟大物理学家牛顿就得出了这个结论：
两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等的，方向相反，作用在同一直线上。
继牛顿第一定律，牛顿第二定律，我们成它为牛顿第三定律。
【板书-课题4.5牛顿第三定律】
师：
既然，作用力与反作用力的大小是相等的，那有该如何解释鸡蛋撞石头呢？
师：
其实鸡蛋撞石头，鸡蛋破而石头安然无恙，鸡蛋和石头受到得力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，只因为石头的承受能力大于鸡蛋的承受能力，才会有此结果。
师：
那有该如何解释拔河问题呢？
在解释这个问题之前，我想再来进行一次拔河比赛。
这次，我们还需要请出一个特殊的道具——滑板。
在次有请两位同学。
这次，我们请男生站在滑板上，要注意安全，女生站在水平地面上。
3、2、1开始。
师：
同学们，你们看到了什么？
师：
那同学们有发现其中的奥秘吗？
师：
对！
摩擦力。
在拔河过程中，我们在对任何一方进行受力分析时，在水平方向上，除了受到对方的拉力外，还受到地面给他的摩擦力。
只有当拉力、摩擦力谁大时，才能够被对方拉过去呢？
师：
很好！
也就是说：
男生站在滑板上时，他和滑板整体所受到的摩擦力显然小于站在水平地面上的女生所受到的摩擦力。
这样，被女生很轻松地拉过去也就不足为奇了。
师：
这说明什么？
师：
很好！
接下来思考一下：
甲乙两队进行拔河比赛，甲队取得了胜利，那么甲拉乙的力大还是乙拉甲的力大？
例一：
在甲乙两队拔河的这个事件中，下面说法正确的是（）
A.甲队输了比赛，是因为甲队拉乙队的力小于乙队拉甲队的力
甲队赢了比赛，是因为甲队拉乙队的力大于乙队拉甲队的力
只有处于僵持阶段时，甲队拉乙队的力才等于乙队拉甲队的力
D.不论谁输谁赢，甲队拉乙队的力总等于乙队拉甲队的力
例二：
一个物块在水平地面上滑行,请问物体与地之间有几对相互作用力?
师：
小刚说：
“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等，方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。
既然作用力和反作用力也是大小相等，方向相反的，它们也应该互相平衡呀！
”
你们认为小刚的观点对吗？
师：
一个物体静置在水平桌面上，
（1）请分析物体和桌面之间的哪些力是平衡力？
（2）哪些是作用力与反作用力？
（3）平衡力和作用力与反作用力间的相同点和不同点分别是什么？
小组讨论，并完成学案上的表格。
作用力和反作用力
平 衡 力
共同点
大小，方向，作用在直线上
区别
作用对象
作用在物体上
作用在物体上
作用时间
同时，同时，同时
一个力消失，另一个力（影响或不影响）
力的性质
力的性质相同
力的性质相同
力的效果
求合力（能或不能）
合力为
小组讨论，并完成学案上的表格。
师：
很好！
接下来看一道选择题。
例三：
关于相互作用力或平衡力，下列说法正确的是（）
A．作用力和反作用力的合力为零
B．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
C．人推着木箱加速前进时，人推木箱的力和木箱给人的力大小也相等
D．马拉车的力总是等于车拉马的力，它们是一对平衡力
例四：
如图所示，小灯泡被绳子吊在天花板上静止，找出该事件中灯和绳子之间的作用力与反作用力以及平衡力？
师：
小灯泡被绳子吊在天花板上静止，找出该事件中灯和绳子之间的作用力与反作用力以及平衡力？
例5：
试用力的平衡条件和牛顿第三定律证明放在水平地面的物体对地面的压力等于物体的重力。
师：
很好！
观察实验现象
生：
气球顺着杆飞了上去。
学生理解“给力”这个词在生活中、物理学中的含义是不同的。
生：
力是物体对物体的相互作用。
生：
大小、方向、作用点。
用手压在桌面上。
生：
手给桌面一个压力，桌面给手一个支持力。
生：
不存在。
生：
同时产生，同时消失。
生：
鸡蛋破了，而石头却安然无恙。
生1：
鸡蛋给石头的力小于石头给鸡蛋的力。
生2:
鸡蛋给石头的力等于石头给鸡蛋的力。
生3:
鸡蛋给石头的力大于石头给鸡蛋的力。
现场拔河
生：
男生会赢。
生：
加油，加油!
生：
弹簧测力计。
小组讨论并汇报实验设计方案。
生：
用两个弹簧测力计相互拉。
学生进行实验探究。
生：
用两个弹簧测力计相互拉，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
生;图像关于时间轴对称。
生：
大小相等；方向相反。
生1：
两个拉压弹簧秤相互挤压。
生2：
将两个条形磁铁分别固定在小车上，同名、异名磁极对放时会出现不同的现象。
学生进行实验探究。
生1：
两个拉压弹簧秤相互挤压，压力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
生2：
用两个固定在小车上条形磁铁。
当同名磁极靠在一起时，小车运动的距离几乎相等；当异名磁极间隔一段距离时，小车都往中间走，运动的距离也是几乎相等。
由此可以得出实验结论：
作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
学生猜想并发表观点。
现场再次进行拔河比赛（男生站在滑板上，女生站在地面）。
生：
女生很轻松的获胜了。
生：
摩擦力。
生：
当所受拉力大于地面的摩擦力时，才能够被对方拉过去。
生：
拔河时，双方的胜负，与双方所受摩擦力有很大关系。
生：
一样大！
生：
选择D。
三对:
万有引力G1与G2,
弹力FN1与FN2,
摩擦力f1与f2
生1：
认同
生2：
不认同
学生小组讨论
学生汇报
小组抢答。
生：
BC
学生分析
学生分析
物体和地面受力情况分别如图
对物体由力的平衡有:
N=G
又由牛顿第三定律有N=N’
则有物对地的压力N’=G
通过自制教具演示实验，能够激发学生的好奇心，引发学生的求知欲。
情感价值观教育：
能够激发学生生而为中国人骄傲的爱国情怀，亦能激发学生努力学习，报效国家的戒心。
复习所学，唤起学生的前概念。
学生与老师一起用手按压桌面，能够体现学生是学习的参与者。
通过演示“鸡蛋碰石头”,能够让学生表达他们原有的错误认知，借此例，帮助学生构建正确的知识，抹除错误观念。
提出问题，猜想假设。
现场拔河有助于调节课堂快乐、轻松学习的氛围，让学生感受到在玩中学，学中玩的乐趣。
现场助威加油，有助于增强学生班级凝聚力的情感态度与价值观。
学生自行设计实验方案，能够激发学生创造性思维，让学生体会到在学习过程中，充当参与者的快乐和成就感。
学生动手实验能够体会到物理实验的神奇并能够带给学生乐趣。
学生汇报实验情况及实验结论，有助于培养学生的语言表达能力。
学生自行设计实验方案，能够激发学生创造性思维，让学生体会到在学习过程中，充当参与者的快乐和成就感。
学生汇报实验情况及实验结论，有助于培养学生的语言表达能力；亦能让学生感受到实验成功带给他们的成就感。
通过学生实验，得出实验结论，使学生更加信服所学知识，并且映像会更深刻。
引出牛顿第三定律。
纠正学生错误的前概念。
再次现场拔河，让学生能够运用牛顿第三定律解释拔河问题。
利用例题来复习巩固所学新知。
再次强化所学知识。
通过小组讨论，完成作用力与反作用力、平衡力的相同和不同之处。
有利于学生相互学习，合作学习。
通过对比的方式，有利于学生区别作用力和反作用力及平衡力的相同和不同之处。
利用小组抢答的方式，有利于激发学生不服输的精神。
结合所学新知识应用于生活中的现象。
小结与作业布置：
师：
我们一起回顾一下本节课而主要学了那些。
生：
1、作用力与反作用力的概念
生2：
作用力与反作用力总是等大、反向、共线、异物、共存亡、同性质的；
生3：
作用力与反作用力和平衡力的联系与区别。
师：
牛顿运动定律在生活中有着非常广泛的应用，通常，我们给出一个力，往往会获得一个反作用力。
就拿我上课前演示的“气球飞天”实验来说，看似简单，它也蕴含着牛顿第三定律的知识。
日后，同学们利用牛顿第三定律的知识试着解释生活中的现象了。
作业：
学案剩余的部分写完。
教学反思:
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