《牛顿第三定律》教学设计

《牛顿第三定律》教学设计

温树平

（江西省赣州市石城中学342700）

【本节教材分析】

牛顿三大定律是一个有机的整体，前两个定律是对单个物体而言的，但要全面认识物体间的运动规律，必须研究物体之间的相互作用、相互影响，例如什么情况下系统机械能守恒，内力对系统的动量改变是否起作用。

本节分三个层次对牛顿第三定律进行研究：一是通过实际现象的分析，定性地讨论物体间的作用是相互的，性质是相同的，同时发生的；二是通过实验定量地得到反映相互作用的牛顿第三定律；三是说明该定律的意义和应用。

【学生心理状态分析】

高中学生已经有一定的辩别能力，对常见的一些物理现象，物理知识如果简单重复，则学生对此不太关注、不感兴趣。因此，一开始就要以各种方式激发其注意力，设置“物理问题情景”，引发学生“思维冲突”，设法采用各种实验，让学生认识到“牛顿第三定律”得来的不易，培养总结物理规律的方法。

【教学目标】

（一）知识与技能

1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。

2、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。

3、能区分平衡力与作用力和反作用力

（二）过程与方法

1、通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。

2、通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。

3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。（三）情感、态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。

2、激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。

【教学重点、难点、疑点】

重点：牛顿第三定律的内容及确切含义；

难点：作用力、反作用力与平衡力的区别；

疑点：作用力和反作用力既然大小相等，方向相反，那么在拔河比赛中为何还有胜负之分？

【教学方法】

实验探究（演示实验，师生互动实验，学生分组实验），讨论交流法，类比法，多媒体辅助教学，课件中的各环节与教学同步

【教学用具】

弹簧秤、铁架台、细绳、气球、自制气球一个粗绳一根；演示用大弹簧秤、小弹簧秤各两个；带有条形磁铁的小车两个；分组实验用的弹簧秤若干个等。风扇、小车、多媒体教学设备等。

【教学过程】

（一）新课引入

教师活动：让学生鼓掌欢迎来听课的领导和老师，问学生鼓掌时手掌有什么感觉？时不是只有一只手掌有感觉？

学生活动：两只手掌都感觉到疼。（预测）

教师活动：相信大家都很想知道鼓掌时两只手都会疼的原因，学完这节课——牛顿第三定律，大家就会明白其中的原因了。

点评：根据具体环境创设情景，开门见山，让学生亲身体验，设置问题，引导学生进入主动思考状态，激起学习兴趣。

（板书）

牛顿第三定律

（二）新课教学

作用力与反作用力

教师活动：

1、同学们走路时不小心脚踢到石头了，石头被你踢飞，同时脚趾也痛死了

2、同学们坐在凳子上，两脚悬空，然后用手推桌子，那么感觉到什么现象？如何解释（要求学生亲身体验）。

学生活动：桌子反过来同时推自己，解释时要明确施力物体和受力物体。

教师活动：观察视频上的事例

教师活动：（板书）1、两个物体之间的作用总是相互的。

2、一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。

3、物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。

教师活动：提出问题：为什么鼓掌时两只手掌都会疼？

学生活动：从作用力和反作用力出发解释这个现象：鼓掌时，左手对右手施加一个作用力，同时右手也反过来对左手施加了一个反作用力，所以两只手掌都感觉到了疼。

点评：呼应开始，同时也是对作用力与反作用力的知识点的应用。

教师活动：

1、请学生根据提供的实验器材和利用身边的东西体验“作用力和反作用力”。

2、教师巡视，观察各组设计试验的情况。

3、鼓励学生大胆演示自己设计的实验，并说明如何证明此结论。

4、根据需要，引导、补充学生发言。

学生活动：各小组积极动手做实验，并踊跃发言，展示成果。

学生可能设计的实验：

实验一：将两个气球球对压（二者均发生形变）

实验二：用手拉弹簧（弹簧形变，手也受到弹簧的拉力）

实验三：将左手攥拳后仅竖直向上伸出食指，用右手掌心竖直向下压迫左手食指。（左手食指受压，右手掌心被扎疼）

点评：1、实验具有开放性，可培养学生的创新和探索精神和动手实践能力。

2、学生举例，教师不可能完全预料到，但对常见的事例要作充分的准备（如：器材、课件）

教师活动：1、教师跟学生一起做课本上的气球实验：将吹了气的气球放手。提出问题：看到什么现象？产生现象的原因是什么？

2、演示自制实验：加上一个气嘴的气球，在出口处系上黄色的尼龙丝，装在一根长细绳上，将长细绳系在铁架台上，充满气的气球缓慢放气过程中，尼龙丝由原来的自然下垂开始飘起。

3、引导学生解释这个实验现象，并要求学生根据这个实验现象联想一下生活生产中相类似的物理现象。

4、播放嫦娥1号现场放射的视频

学生活动：1、动手跟老师一起做实验，观察演示实验，解释实验现象。

2、积极思考，举例，理论联系实际。

点评：1、设计实验可激发学生的学习动机和内在的学习兴趣.

2、教师演示的实验将抽象的空气作用力很好地展现出来，将复杂庞大的火箭发射原理用简单的实验器材形象的演示出来。

3、课堂上可能会出现教师意料不到的情况，教师要驾驭好课堂。

（演示实验）：用手让带有条形磁铁的小车靠近（同名磁极相对），放在光滑木板上，然后手一放，发生什么现象？如何解释？

（师生）分析：同时向相反方向运动，作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，方向相反，性质相同，是一对磁场力。

（板书）4、作用力与反作用力性质相同，同时存在，同时消失（变化）

教师活动：下面请一个同学（身材应矮小一点）上来，与老师进行拔河比赛。

（师生互动实验）：老师和一个小个子同学各拉绳子一端，进行拔河比赛，结果发现老师胜了，学生输了。

教师活动：对刚才的实验，请同学们认真想一想，老师与学生之间的拉力大小存在什么样的关系？并请成绩好、中、差三位学生回答（十有八九学生说老师的拉力大）。

教师活动：由此你认为他们之间的作用力大小有什么关系？请你设计实验定量证明你的结论。

（板书）牛顿第三定律：作用力与反作用力的关系

教师活动：启发学生研究的方法，（经过共同讨论后）方案如下：把两个弹簧秤勾在一起，模仿拔河比赛，其中一个弹簧秤相当于老师，另一个相当于学生，并分两种情况进行。

1．两弹簧秤勾在一起拉，处于静止不动时（模仿拔河比赛，双方处于僵持状态）；

2．两弹簧秤勾在一起拉，并向一方运动（相当于比赛绳子被拉向一方时的状态）；

（学生分组实验）：做5分钟时间，教师巡回指导，并要求学生对秤先校零，让学生自己得出在各种状况下，两拉力大小的关系。

（演示实验）：老师亲自用传感器模仿拔河比赛探究作用力和反作用力的关系，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。

学生活动：学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律，得到牛顿第三定律，解释拔河比赛的物理现象。

（板书）牛顿第三定律 1．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，作用在同一条直线上。2．公式：F＝－F′。

点评：1、研究作用力与反作用力的大小关系，先提出一个问题，激发学生兴趣。

2、让学生自己动手实验，定量去证明结论，不被现象所迷惑，用数据说明问题。

3、学生不一定一次性得出上述正确、简练的结论，教师再去引导。

4、培养学生会用学过的规律解释物理现象的能力。

（继续对师生互动实验进行挖掘）问：既然两个力大小相等，那么拔河比赛时，为何还存在胜负之分？

教师活动：经过启发后，结合牛顿第二定律讲解，并和学生讨论如何做才能获胜。

教师活动：还有的同学想，既然两力大小相等，方向相反，那么加起来合力为零，则无论什么时候不存在胜负之分？

教师活动：这实际上把作用力、反作用力与平衡力混淆了，它们是有区别的：前者两个力不是作用在一个物体上，谈不上抵消，不能求合力。

下面通过例题进行研究：

例题：物体用线吊在天花板上，分析物体受几个力？并指出每一个力的反作用力、以及平衡力？要求学生上黑板做，画出示意图，然后订正错误，并分析作用力、反作用力与平衡力的区别。

（板书）

教师活动：进一步用类比的方法使学生加深印象。作用力与反作用力的关系，很像电视、电影上放的“难兄难弟”的关系：有福同当，有难同享，同生共死……

牛顿第三定律的应用：

教师活动：用幻灯片展示生活事例：

1、鸡蛋碰石头，鸡蛋破，而石头不碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗？

2、人在跑步的时候，人和地球间有多少对作用力和反作用力？

3、马拉车的力大于车拉马的力吗？

4、

学生活动：先单独思考，在同学之间合作讨论，最后回答问题。

点评：学生通过生活事例体会物理知识的使用价值，同时学生间的交流合作能力进一步提高，对学习物理知识充满信心。

（三）课堂总结、点评

教师活动：教师利用事先准备好的Powpoint课堂小结呈现给学生。

学生活动：教师与学生一起回想、整理、消化。

点评：教师利用幻灯片进行课堂总结，提高授课效率。

（四）布置课外作业

教师活动：课本P82T2、T4

点评：学生学以致用，巩固知识点

【板书设计】

牛顿第三定律

一、作用力与反作用力二、牛顿第三定律：作用力与反作用力的关系四、牛顿第三定律

1、两个物体之间的作用总是相互的。 1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总 1、鸡蛋碰石头

2、一个物体对另一个物体施加了力，是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

后一物体一定同时对前一物体也施加 2．公式：F＝－F′。 2、人在跑步的时候了力。三、平衡力与相互作用力

3、物体间相互作用的这一对力，通常

3、马拉车的力大于车拉马的力吗？

叫做作用力和反作用力。

4、作用力与反作用力性质相同，同时

存在，同时消失（变化）

【教学反思】

本节重点是作用力和反作用力的概念和牛顿第三定律，学生在初中和高一的前面已学过：力是物体间的相互作用，所以，理解牛顿第三定律的内容并不困难。难是在只是机械记忆，而没有深入的思考，因此教师应尽量放手让学生自己发现、探索、总结、例证等等，因此要克服这种困难，最好的方法就是让学生参与知识的发现过程，为了让学生真正的抓住重点，突破难点，所以这节课先从鼓掌引入，激发学生主动学习的积极性，然后播放视频，学生通过对视频中现象的分析解释归纳总结出力的作用是相互，得到作用力和反作用力的概念，通过学生设计实验体验和老师演示实验，较为成功地调动了学生的积极性并能很好的理解作用力和反作用力。通过实验让学生亲自参与牛顿第三定律的发现过程，避免了机械记忆的毛病，取得了较好的效果。本节的难点是正确区分平衡力跟作用力和反作用力，通过一道精心挑选的例题让学生思考、讨论、分析自主发现它们的区别和联系，这样印象深刻。最后用牛顿第三定律解释生活中的现象，实现应用定律的目的。