高中物理《牛顿第三定律》教案9 新人教版必修1.doc

第5节 牛顿第三定律 教材分析牛顿第一定律和第二定律解决了单个物体的运动和力之间的关系，但自然界的物体是相互联系、相互影响、相互作用的，一个物体在受到其他物体作用的同时也会对其他物体有作用，牛顿第三定律就是研究物体之间的相互作用的关系的。只有充分地研究物体间的相互作用，才能比较全面地认识物体的运动规律，牛顿的一、二、三定律才能构成比较全面地反映机械运动规律的一套定律。教科书对牛顿第三定律的讨论是循序渐进的，首先是通过实际现象的分析讨论，得出物体之间的作用力是相互的，相互作用力是同时产生同时消失的，第二是通过实验定量测量得出相互作用力大小相等方向相反，即得出牛顿第三定律。第三是回到实际应用中，使学生体会牛顿第三定律在生产和生活中的应用，这三个方面，均需要学生在一定的情景下去体验和实践，才能达到理解领会和应用的目的。教学建议一、分清作用力与反作用力作用力与反作用力的概念虽然很简单，但在具体应用中，有些学生仍然分辨不清哪两个力才是作用力与反作用力。老师们可通过甲、乙两物体的相互作用，说明甲对乙的作用力称为作用力，则乙对甲的作用力称为反作用力。即只涉及甲乙两个物体，与第三个物体无关。可通过后面的“教学参考用题1”加以训练。二、牛顿第三定律1.作用力与反作用力的关系对于作用力与反作用力等大、反向、作用在同一条直线的关系，难度不大，老师们要利用这个机会，让学生通过实验自己去探究，这是“方法与过程”的教学，学生在成功的探索中形成正确的观念，也是“情感态度与价值观”的教育，老师们不要为了图省事代替学生的活动而直接给出了结论。要充分利用“探究作用力与反作用力的关系”实验，让学生分组实验，相互讨论得出结论，学生总结可能不太完善，这不要紧，学生是在探究嘛！这是正常的。学生分组实验时老师们也可给学生以恰当的提示。如力是矢量，既有大小，又有方向，探究两个力的关系，也要探究其大小和方向的关系。学生通过实验探究能够知道作用力与反作用力具有同时性。为了进一步说明作用力与反作用力的关系与物体存在状态无关，老师们要创造条件去做87页的“做一做”，这个实验能演示两个力的动态关系，所以应尽量让学生叙叙述自己对图象的认识。特别是两个钩子的受力情况由计算机屏幕显示出来完全对称，这是其他形式所不能代替的。如果暂时没有仪器，也要充分利用教材的材料，让学生去体会能够得出的实验结论。几种常见的错误：认为作用力在先，反作用力在后；认为相互作用的物体只有处于平衡状态时，作用力和反作用力大小相等作用力和反作用力既然是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因此，作用力和反作用力就可以相互抵消图4-5-1图4-5-2学生会认为，图4-5-1弹簧秤的示数与图4-5-2弹簧秤的示数一定不同。有些同学认为，相互接触的物体间的相互作用力大小相等，方向相反，但对不接触的物体之间的相互作用是不是有同样的结论是怀疑的，教师也可以设计一个小实验让学生体验。例如：在水中放两个软木塞，木塞上各放一个小磁铁，当同名磁极相对时，相互排斥，两木塞向相反的方向运动。当异名磁极相对时，相互吸引，做相向运动，以此来说明互相不接触物体间的作用也是相互的。对这些错误的认识，教师应通过演示实验等方法逐步帮助学生去纠正。2.“作用力与反作用力和一对平衡力”的教学作用力与反作用力和一对平衡力在有多的相似之处。正因如此，导致部分学生在认识上存在一些误区。老师们可给出下表，让学生通过实验探究，思考、辨析，完成“结论”部分内容。名称结论比较内容作用力与反作用力一对平衡力研究对象作用在两个物体上作用在一个物体上性质一定是同种性质的力可以是不同性质的力作用效果不能抵消可以抵消同时性一定同时出现，同时变化，同时消失不一定同时出现，也不一定同时消失共同点等大、反向、作用在同一条直线上3.视频参考资料（附件）人从船上的一端跑向另一端，再跳上岸。在整个过程中都体现牛顿第三定律所反映的作用力与反作用力。要充分利用好这一视频资料。汽车后轮被架空，汽车失去前进动力。根据这一现象还可让学生分析，主动轮与从动轮所受摩擦力方向。三、“说一说”教学编者认为这个问题的情景比拔河问题简单，其实不然，这个问题的难点是物理模型的建立。本比赛的输赢是以将对方前臂压倒为止，不是说将对方手腕扣倒就能赢的，因此该问题的实质是绕固定转动轴的力矩不平衡问题，即大力士手臂的力矩大于对方给大力士的力矩，合力矩作用效果使前臂沿大力士前臂的作用力方向转动。将大力士给手及臂的力简化为作用点在手上，方向与对方施力方向相反这一物理模型。由于力臂是从转动轴（肘）到力的作用线的垂直距离（前臂及手的长）相等，因此该问题又可转化为二力不平衡问题，但这个过程的思考，不是学生现有知识水平所能达到的。为了降低该问题的难度，老师们可将该问题的物理模型帮助学生建立起来。四、几个典型问题教学1、拔河问题图4-5-3如图4-5-3所示，甲、乙两队进行拔河比赛，不管谁胜谁负，甲对乙的拉力总等于乙对甲的拉力。老师们要引导学生构建物理模型，探究分析胜负的力学分析方法。受力如图4-5-3所示。若乙队负，可以乙对为研究对象，水平方向上乙受两个力的作用，甲对乙的拉力和地对乙的摩擦力，其中，造成乙队负。2、马拉车问题不管车是静止的，匀速的，匀加速的（即运动状态不同），马对车的拉力总等于车对马的拉力。老师们要引导学生学会选取研究对象，该问题选车为研究对象较方便，车在水平方向受两个力的作用，马对车的拉力和地对车的摩擦力。车不动，说明车处于平衡状态，这两个力相等。拉不动的原因是马拉车的力小于地对车的最大静摩擦力，不是小于地对车的静摩擦力，更不是小于车对马的拉力，对学生存在的错误认识可通过讨论解决。教学参考用题1、粗糙水平地面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则A.木箱所受到的拉力和地面对箱的摩擦力是一对作用力与反作用力。B.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力C.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力答案：BC题目设置目的：辨析作用力与反作用力；区分作用力与反作用力和一对平衡力2、甲乙两人分别站在两辆相同的小车上，车与地面间光滑，他们分别拉一绳子各一端，并且全力以赴，下列哪种情况下两人会同时到达中点：A.甲的力气比乙小，甲的质量是比乙大 B.甲的力气比乙大，甲的质量与乙相同C.甲的力气比乙大，甲的质量是比乙小 D.甲的力气比乙小，甲的质量是比乙小分析：同时到达中点，说明对地位移甲、乙是相同的，可将甲、乙两人的运动看成是初速度为0的匀加速直线运动来处理，S，欲满足S，t相同，必须使a相同，而，对任何一人与车的整体，受力分析知为作用力与反作用力，故m相同满足题设条件。答案：B图4-5-4题目设置目的：物体运动模型的构建3、（1992上海）如图4-5-4中A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为，整个装置用轻绳悬挂于0点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力的大小为A. F B. MF（