高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第四节 牛顿第三定律教学设计
展开教学目标:
知道力的作用是相互的,理解作用力与反作用力的概念;
理解牛顿第三定律的确切含义,能用它解决简单的物理问题;
能区分平衡力和一对作用力与反作用力。
通过联系生活实际,激发学生的学习兴趣,培养学生善于观察,理论联系实际的精神。
教学重点:
作用力与反作用力各种关系要素的分类;
对各实验探究现象的归纳分析。
教学难点:
平衡力与作用力和反作用力的区别;
牛顿第三定律的意义和价值。
教学方法:
综合应用实验、讲授和讨论多种方法,通过实例让学生获得感官认识,通过实验和已有的知识,引导学生观察思考,得出规律。引导学生将物理知识与实际相结合,学会应用知识。
课时安排:1课时
情境引入:
设置游戏:同桌之间掰手腕,分出胜负。那么,同桌之间施加给对方的力,大小相等吗?
生活中,如果我们拿鸡蛋去撞击石头,蛋壳会被击碎而石头无损,石头给鸡蛋的力与鸡蛋给石头的力之间又有什么关系?
新课教学:
作用力与反作用力
【观察与思考】
(1)手用力压桌子,手有什么感觉?这一现象说明了什么?
回顾:力是物体与物体之间的相互作用。
(2)同桌相对站立,用手互推。我们看到了什么现象?(接触的物体)
(3)两辆小车载有蹄形磁铁,让小车蹄形磁铁的同名磁极相对,用双手将两辆小车固定在距离较近的位置,双手同时撤去,观察两辆小车的运动情况,并思考此现象说明了什么?(非接触的物体)
教师引导:实验(2)与实验(3),引导学生观察两个物体是否运动,是否同时运动。
总结:
概念:一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一个物体对它的作用力,它们总是成对出现。我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。
作用力与反作用力的指定是任意的。
作用力与反作用力分别作用在两个物体上。(用锤子钉钉子)
探究作用力与反作用力的关系
【实验与探究】
实验1:在水平桌面上把两个弹簧测力计甲、乙的挂钩钩在一起。改变实验条件,观察两个弹簧测力计的示数。
固定弹簧测力计乙的一端,用手拉弹簧测力计甲,观察两弹簧测力计示数;
思考问题:两个弹簧测力计的示数有什么特点?
弹簧测力计甲、乙都不固定,用手在水平桌面上相互对拉甲、乙,观察弹簧测力计示数。
思考问题:运动状态的弹簧测力计,对拉时示数仍一直相等吗?
现象:两个弹簧测力计指针同时移动,稳定后示数相同。
结论:甲、乙弹簧测力计间的作用力与反作用力的大小相等。
实验2:把两个小磁针放在桌面上,磁针A位于圆心处,磁针B位于圆周上。
分析磁针A和磁针B所受到磁力的方向。
让磁针B绕着磁针A在圆周上缓慢运动。在磁针B运动的过程中,观察两个磁针的指向,分析两个磁针所受磁力的方向。
现象:两个小磁针的指针始终在一条直线上。
结论:任何时刻作用力与反作用力的方向都是在同一直线上且相反。
实验3:用力的传感器替代实验1中的弹簧测力计。
在静止状态下对拉力的传感器;
在运动状态下对拉力的传感器。
现象:两个力的传感器之间的作用力总是大小相等,方向相反。
【讨论与交流】以卵击石,鸡蛋破碎而石头无损,这是什么原因?
分析:蛋壳所能承受的力远小于石头能承受的力,所以在相同作用力大小情况下鸡蛋碎而石头无损。
牛顿第三定律的表述
内容: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,作用在同一直线上。
表达式:
【讨论与交流】1.一本书静置在水平桌面上,先分析书的受力情况,并指出哪两个力是平衡力,再分析书与桌面的作用力与反作用力。请找出一对平衡力与一对作用力与反作用力之间的区别。
分析:书受重力、支持力,这是一对平衡力;书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力。
【讨论与交流】2.有人认为,在拔河比赛中,既然双方的作用力与反作用力的大小相等,应该不可能分出胜负,实际上却总有一方获胜。这是否违背了牛顿第三定律?如果让比赛的一方坐在船上,另一方站在岸上进行比赛,结果又会如何?那么,取胜的决定因素是什么?
分析:取胜决定因素是双方以外的物体对他们施加的外力,外力大的一方胜。
牛顿第三定律的应用
划船时,浆向后推水,水就向前推浆,从而将船向前推进。
火箭升空时,火箭向下喷气,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力。
练习:课后习题第2题
课堂小结:
知道牛顿第三定律的内容,并能用牛顿第三定律解释有关现象;
能正确区分作用力与反作用力和平衡力;
会在实际应用中应用牛顿第三定律,通过转换研究对象来拓宽牛顿第二定律的应用范围。
课后作业:
第3题作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点
作用对象
两个力分别作用在两个物体上
两个力作用在同一物体上
作用时间
同时产生,同时变化,同时消失,不可单独存在
不一定同时产生或消失
力的种类
一定是同性质的力
不一定是同性质的力
作用效果
各自产生作用效果,不能求合力
合力为零
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