高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律教学设计
展开物理观念
1、通过生活中的作用力和反作用力的实例,体验作用力和反作用力的不同作用效果。
2、引导学生经历科学探究过程。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。理解作用力和反作用力的概念。知道牛顿第三定律的内容。养成科学思维习惯。
3、通过用牛顿第三定律解决简单问题,能正确地进行受力分析,体会科学研究方法,增强创新意识和实践能力,注重体现物理学科的本质,培养学生物理核心素养,滲透实践是检验真理的唯一标准的观点。
科学探索
1、在课堂中通过探究实验和列举生活实例,创设物理学情境,引导学生认真观察、积极思维,帮助学生形象直观地认识作用力和反作用力,总结出牛顿第三定律的内容;同时通过同学间的分组实验和讨论,调动学生学习的积极性,提高学生课堂学习的效率,培养学生的协作精神。
2、这节课首先从力的概念入手进行研究,“力是物体间的相互作用”这个表达是抽象的,也是教学中的个难点,教学中要从生活中的具体例子出发,说明力的作用是相互的。对于力的相互性的理解是从施力物体和受力物体的角度来进行定义的,刚开始分析物体受力
时,可以把施力物体找出来以便在分析时不会凭空增加力的个数。
3、力的三要素是对物体进行受力分析时把问题简单化的一种方法,也是以后作力的分析草图时必须用到的一种基本知识和技能,所以要学生多加练习,特别是对力的示意图更要加以重视,这是受力分析的基础。
科学态度与责任
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,锻炼自己的动手能力。
2、采取分组进行实验探究的方法,并应用现代教学软件及计算机模拟实验仪器技术,既可以增强学生的学习兴趣,提高学生对规律的本质性理解,还可以培养学生的科学探究、解决实际问题的能力,把抽象的问题具体化是解决难点的很好的方法。
3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索,可提高学生的自信心并养成科学思维习惯,培养学生锲而不舍的探究的精神和求真务实的科学精神。
教学重点
1.牛顿第三定律的内容及用它来解决生活中的一些现象。
2.作用力、反作用力与平衡力的区别。
教学难点
1.用牛顿第三定律来解决问题。
2.区分平衡力和作用力与反作用力。
教学准备
教师准备
多体课件、投影仪、两小车、玻璃板,两条形磁体、物块、弹簧测力计等
学生准备
课前习,学具及实验准备,查阅资料等
教学设计
一、引入新课
演示,学生观看视频
师:观察到什么现象?
生:两人发生相对运动。
师:请对实验现象进行分析。
生:两物体间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体有力的作用,后一个物体对前一个物体也有力的作用。
师:我们再来看看这个视频。
生:飞机的翅膀对空气有力的作用,空气对翅膀也有力的作用。
生:轮船的螺旋桨叶片对水有力的作用,水对叶片也有力的作用。
二、新课教学
(一)作用力和反作用力
生:从上述三个个演示实验和分析可以看出:一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的作用力,即物体间力的作用是相互的。
师:非常棒!力是物体对物体的相互作用,物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力与反作用力。作用力和反作用力总是相互依存的,其中一个力叫做作用力则另一个叫做反作用力。
师:作用力和反作用力的施力物体和受力物体有何关系?
生:相互依赖、同时存在。
师:回答得很好,掌声鼓励。
生:鼓掌。
师:看看左右手,红了吗?有什么感觉?为什么?
生:力的作用是相互的。
师:请大家举例说明物体间力的作用是相互的?
生:举例说明,
预测:学生所举例子会很丰富,如
(1)手拍桌子,桌子对手也有力的作用,甚至手有痛感。
(2)书放在桌子上,书对桌子有压力,桌子对书有支持力。
(3)划艇比赛,用菜划水,水对菜也有力的作用而使前进。
(4)杯落到地上,杯对地有作用力,地对杯也有作用力,甚至使杯破裂。
(5)人走路时,脚蹬地,地对脚也有作用力,使人前进。
师:同学们举的这些例子都说明物体间力的作用是相互的,现在请同学们进一步思考,是否所有力的作用都是相互的?若是,你认为要研究两力的关系,应该从那些方面研究?
【设计意图】游戏、举例都是为了使学生体会到物理就在身边,调动学生的积极性、主动性,进而引发学生对现象背后隐的物理规律作进一步思考,探究住往是从生活经验中提出问题开始的。
(二)牛顿第三定律
生:力的效果既然由力的三要素决定,应该从力的方向、大小和作用点研究两个相互作用的力。
师:在上述演示中我们已经明确了两力在哪些要素上的关系?
生:作用力和反作用力作用在同一直线上,作用在相互作用的两物体上。
师:好!那我们现在先来着手研究作用力与反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系?怎样探究?
生:定量的关系需要通过实验测量。
师:如何研究作用力与反作用力在大小上的关系呢?结合桌面的实验器材和课本的提示。
轴助引导问题如下:
师:测量力的最常用工具是什么?
生:弹簧测力计。
师:弹簧测力计的读数反映哪个力的大小?
生:物体受到的拉力的大小。
师:如何知道物体对弹簧测力计反拉力的大小?请大家完成实验。
生:把AB两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力,A如图所示。可以看到两个测力计的指针同时移动,这时测力计A受到B的拉力测力计B受到A的拉力,
师:力和力有什么关系?
师:请大家分别用不同的力对拉,观察两弹簧测力计示数的大小关系如何?
演示实验:老师亲自用大弹簧测力计和小弹簧测力计模仿拔河比赛,正确做好示范动作,并画图进行解释,注意两力的方向,得出自己的结论。
师:刚才我们研究的是静止的物体间的作用力与反作用力是大小相等的,那么运动(包括加速运动)的物体间的作用力与反作用力是不是相等的呢?我们如何设计实验呢?
生:我可以把上面的实验中的测力计B固定在小车力上,让小车在地面上做加速运动。
学生分组实验,教师巡视,解决学生实验中的遇到的问题
师:通过刚才的实验,大家发现作用力与反作用力在大小和方向上有何关系?
生:目前的实验结果告诉我们,作用力与反作用力始终是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
师:回答得很好!
师:我们知道力的作用效果一个是使物体发生形变,一个是改变物体的运动状态,对于磁力小车而言,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,那么磁体见间的相互作用力的作用点及在谁身上?这对相互作用力的性质相同么?
播放磁力小车的动画
生:两个力分别作用在两个不同的物体上,是同种性质的力。
师:那么,作用力与方作用力有哪些关系呢?请同学们总结一下。
生: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。
生:作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,各自产生作用效果,不会抵消。
生:作用力与反作用力总是同时产生、同时消失、同时变化。
生:作用力和反作用力是同一性质的力。
大量事实表明:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上这就是牛顿第三定律。
表达式:F= -F'
师:定义中的“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下均成立。
(1)作用力与反作用力是同时产生、变化及消失
(2)与物体的运动状态无关
师:这点从计算机屏幕上也可以清楚地显示把一只传感器系在一个物体上,另一只握在手中,当通过传感器用力拉物体时,尽管物体的运动状态可能变化,力的大小也可能随时间变化,但在任何时刻,作用力与反作用力总保持大小相等。
(没有条件的学校可以观看视频文件)
(三)一对相互作用力与一对平衡力的区别
师:我们已经学习了牛顿定律的内容,同学们是否感觉似成相识?
生:是的,与一对平衡力的条件相似。
师:有没有同学回忆下二力平衡的条件,
生:如果物体在两个力作用下处于平衡状态,那么这两个力大小相等,方
向相反,作用在一条直线上。
师:作用力和反作用力间的关系跟两平衡力间的关系有何相同之处?
生3:它们间的相同之处有:
①大小都是相同的
②方向都是相反的
③都是作用在同一条直线上
师:通过上例分析可知,作用力和反作用力间的关系跟两平衡力间关系的相同之处可以概括为:等值、共线、反向。
师:是不是说相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一样的呢?
生:不是一样的。
师:那它们究竟有什么区别呢?请同学们结合前面的例子,从作用对象、力的性质、作用效果和作用时间四个方面加以分析。
[学生活动]举例、讨论
生:学生在讨论的基础上总结出作用力和反作用力间的关系与两平衡力间关系的不同点主要有:
(1)作用力和反作用力是作用在两个物体上的,而平衡力是作用在同一物体上的。
(2)作用力和反作用力一定是同种性质的力,而平衡力中的两个力不一定同性质。
(3)作用力和反作用力由于作用在不同的研究对象上,所以它们的作用效果不能相互抵消,而平衡力中的两个力作用在同一物体上,它们的作用效果是可以相互抵消的,这也正是我们所说的“平衡”的真实体现。
(4)作用力和反作用力是同生、同灭、同变化的,而平衡的两个力不一定要有这种关系,它可以一个力消失而另一个力独立存在同时也可以一个力不变而另一个力变化。
师:一对相互作用力与一对平衡力的相同点与不同点
可总结如下表
师:在生活和生产中牛顿第三定律的例子是很多的,两个请大家结合图片联系生活实例并应用牛顿第三定律进行解释
生:结合图片思考
思考:人在平直公路上行走时,有几对作用力和反作用力?
生1:地球对人的重力与人对地球的引力
生2:地面对人的支持力与人对地面的压力
生3:地面对人的摩擦力与人对地面的摩擦力
讨论:
1、以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”石头却“安然无恙”是不是因为鸡蛋对石头的作用力小,而石头对鸡蛋的作用力大呢?
生:这对相互作用力一样大,只是力的作用效果在鸡蛋上更明显些。
2、苹果从树上落下,苹果落向地球,而地球不动,说明苹果受到力的作用,地球不受力的作用?
生:地球也受力的作用,只是地球质量太大了,力的效果不明显。
三、课堂小结
这节课主要学习了牛顿第三定律,要知道作用力与反作用力,要理解一对平衡力跟一对作用力与反作用力的区别,学会物体受力的初步分析作用力和反作用力除了大小相等、方向相反、作用在同一条直线上外,还有性质相同、作用对象不同的关系所以我们可以用下面一句话概括作用力和反作用力之间的关系:等值、同性、同变化异物、反向、又共线
做一做
1、对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.重力没有反作用力
B.作用力与反作用力一定同时产生
C.物体加速运动时,作用力总是大于反作用力
D.作用力与反作用力总是等大的,所以任何情况下都能平衡
2、关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( )
A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消
B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同
C.两个物体相碰时,由于作用力和反作用力大小相等,两物体损坏的程度一定相同
D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
四、作业设计
课后P67的“练习与应用”第1、2、3、4题
板书设计:
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:物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
2、表达式:F= -F'
三、平衡力跟作用力和反作用力的区别(作用物体不同;性质比较;同时性比较) 关系对象
一对平衡力
一对相互作用力
大小
大小均相等
方向
方向均相反
作用线
在一条直线上
作用点
在同一物体上
在相互作用的两个物体上
施力物与受力物
受力物相同,施力物不同
互为施力物和受力物
产生与消亡
不一定同时产生,不一定同时消失
一定同时产生同时消失
力的性质
不一定是同种性质的力
一定是同种性质的力
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物理第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律教案: 这是一份物理第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律教案,共5页。教案主要包含了教材分析,教学目标和核心素养,教学重点,教学难点,教学用具,教学程序设计等内容,欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律教学设计及反思: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律教学设计及反思,共7页。教案主要包含了教学目标,教学重难点,教学方法,教学流程,板书设计等内容,欢迎下载使用。