高中物理人教版 (新课标)必修15 牛顿第三定律教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修15 牛顿第三定律教案，共4页。教案主要包含了素质教育目标，学法引导，重点·难点·疑点及解决办法，课时安排，教具学具准备，师生互动活动设计，教学过程，布置作业等内容，欢迎下载使用。
教材内容及分析
学生已经对物体之间的相互作用问题有了定性的了解，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，学生的这一知识可能是定性的了解，基本上处于记忆的层次，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。要实现对牛顿第三定律深入理解，还需要从里的性质，作用的同时性等进一步的认识，并进行定量的探究。
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．知道作用力与反作用力的概念
2．理解、掌握牛顿第三定律
3．区分平衡力跟作用力与反作用力
（二）能力训练点
1．通过实验总结规律的能力
2．在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力
（三）德育渗透点
进一步掌握实践是检验真理的惟一标准的哲学思想
（四）美育渗透点
通过学习，使学生了解到物理世界中普遍存在的对称美
二、学法引导
1．通过实验演示总结规律．
2．师生共同讨论，研究对概念的理解加以完善．
三、重点·难点·疑点及解决办法
1．重点
掌握牛顿第三定律
区分平衡力跟作用力与反作用力
2．难点
区分平衡力跟作用力与反作用力．
3．疑点
（1）作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，它们能平衡吗?
（2）马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗?
4．解决办法
（1）演示实验，从实验中归纳出牛顿第三定律
（2）习题练习、解决重点、疑难问题
四、课时安排
0.5~1课时
五、教具学具准备
1．弹簧秤2把（本实验学生初中已经学过可以不做）
2．两条形磁铁及作为载体的小车
3．弹簧及细绳
六、师生互动活动设计
1．教师演示，学生观察总结作用力与反作用的特点．
2．应用讨论，练习区别一对作用力与反作用和一对平衡力．
3．巩固练习．
七、教学过程
（一）、教学基本流程
复习力的概念，初中的知识
教师讲解牛顿第三定律
学生回答并进行讨论，
提出假设
（一）明确目标
掌握牛顿第三定律
区分作用力与反作用力跟平衡力
（二）整体感知
牛顿第三定律告诉我们作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，有作用力必有反作用力，它们相互作用在对方上，不是一对平衡力．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1．力是物体间的相互作用
生活中的各种现象告诉我们，物体间的作用总是相互的，例如，用手敲击黑板的同时，手有痛的感觉，这说明手对黑板作用时，黑板对手也有作用．又如，用手拉弹簧的同时，也感觉到弹簧对手也有拉力作用，下面作一个实验，请同学们注意观察小车运动情况．
［实验1］将两小车用一根短细绳连接．同时在其中间夹一个压缩了的弹簧，让它们都静止在桌面上如图3－10所示，现烧断连接两小车的细绳，两小车同时向两边运动．且距离几乎相等．
图3－10
生活中的现象和实验都告诉我们力的作用总是相互的，即甲对乙有作用力的同时，乙对甲也有力的作用，我们把其中一个力称为作用力，另一个力就叫做反作用力．
2．牛顿第三定律
作用力与反作用存在什么关系呢?请同学们看下面实验
［实验2］将弹簧秤A和B按图3－11方式连接，用手拉弹簧秤A，请同学观察A、B弹簧秤读数（结论：大小相等）加大力拉A，再请同学观察A、B弹簧秤的读数（结论：相等）这说明：作用力与反作用力大小总是相等的．分析弹簧秤B受A的拉力方向向右、而弹簧秤A受B的拉力方向向左，说明作用力与反作用方向相反，再看A所受力与B所受力在一条直线上．
图3－11
综上分析，说明作用力与反作用力总是大小相等方向相反，作用在一条直线上，这便是牛顿第三定律
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等方向相反，作用在一条直线上．
作用力与反作用力之间还有别的特征吗?
（1）当弹簧秤A对弹簧秤B无作用力时，我们观察到弹簧B对A也无作用力，说明了作用力与反作用力同时存在，同时消失．
（2）［实验3］将两个条形磁体放在小车上如图3－12所示，先用手按住小车，然后放手A小车和B小车同时向两边运动，说明A小车上磁铁给B小车磁铁斥力，B小车磁铁给A小车磁铁以斥力，与实验2联系起来共同考虑，说明作用力是弹力，反作用力也是弹力，当作用力是磁力，反作用力也是磁力，请大家思考，当作用力是摩擦力时，反作用力是什么力（摩擦力）作用力是重力时，反作用力是什么力（重力），这说明作用力与反作用力是性质相同的力．利用这个性质，可对物体进行受力分析，例如在桌面上向右运动的物体，受到桌面给它向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律及作用力与反作用力同时性、同性质可断定，桌面一定受到物体给桌面的方向向右的大小与桌面给物体的滑动摩擦力相等的一个滑动摩擦力．
图3－12
3．平衡力、作用力和反作用力
一对平衡力和一对作用力与反作用力，虽然都是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，但是它们有以下不同之处．
（1）平衡力是作用在同一个物体上（即处于平衡的研究对象上），而作用力与反作用力是两物体相互作用在对方上，它们对相互产生的效果不能抵消，更谈不上平衡．平衡力合力为0，而相互作用力作用在不同物体上，不能求合力。
（2）对二力平衡中的两个力，性质可以不同，如桌面上的物体受到重力及桌面给它的弹力，而作用力与反作用力是性质相同的力．
（3）二力平衡中的两个力．若其中一个消失，另一个力不一定消失，而作用力与反作用力是同时产生，同时消失，不分主动被动，不分先后．
（四）总结、扩展
牛顿第三定律揭示了力的作用的相互性，即两个相互作用的物体之间必然同时存在一对作用力与反作用力，这两个物体互为施力物体和受力物体，由于人们生活中的直觉错误和对牛顿第三定律及作用力与反作用力性质认识不清，出现了错误认识．
（1）拔河比赛中，甲队胜了乙队，人们往往认为甲队给乙队的力大于乙给甲的力，这是错误的，实际上甲队给乙队的力与乙队给甲队的力是一对作用力与反作用力，它们是大小相等方向相反的，甲队胜乙队的原因，是甲队给乙队的大于乙队所受到的摩擦力，所以拔河比赛中要取胜的一个重要因素，是增大本队所受的摩擦力．
（2）用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧形变后给手一个弹力，直觉上看似乎很有道理，其实是错误的，手给弹簧的压力与弹簧给手的弹力是一对作用力与反作用力，它们应是同时产生，没有先后之分的，有了压力的同时，一定有弹力，出现弹力的同时一定受到了压力．
八、布置作业
练习三（1） （2） （3） （5） （6）
九、板书设计
四、牛顿第三定律
一、力是物体间的相互作用
1．力的作用是相互的
2．作用力与反作用力
二、牛顿第三定律
1．牛顿第三定律：物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上．
2．作用力与反作用力的同时性，同性质
三、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）
十、背景知识与课外阅读
死亡加速度为何为500g
西方交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g这一数值，以醒世人．意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值，因为，一般车辆碰撞的时间短，大多为毫秒级．
例如，两辆摩托车时速每小时20km（5.6m/s），相向而行发生碰撞，碰撞时间毫秒级，那么在这样短的时间内，产生的加速度为a＝＝560g，可见在碰撞中能产生这么大的加速度．
为什么确定500g作为死亡加速度呢?这主要考虑了在碰撞时人体的受力情况，据测试人体受力最脆弱的部份是人的头部，它的最大承受力为22.8kN，假如人的头部质量为5kg，如发生上述碰撞，则人头部受力，f＝ma＝55.6＝28kN，如果以500g的加速度计算，则人体头部受力为25kN，接近22.8kN，故交通部门规定500g作为死亡加速度值．
为了避免交通伤亡，交通管理部门特规定，汽车驾驶员必须系安全带，骑摩托车必须带安全帽．安全帽、安全带有缓冲作用，根据动量定理我们知道，增加缓冲时间能极大的减少冲力，例如碰撞时间减为0.02s，则发生上述碰撞时，人体头部受力仅为1.4kN，这对人来说安全多了，认识了这个问题，人们在交通中就能自觉遵守这些交通规则．