高中物理人教版第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律（区一等奖）

人教版必修1第四章牛顿运动定律课题§牛顿第三定律学科物理班级课时1课时授课教师课型新授课一、教学内容分析牛顿的三个定律是经典力学的基础，也是整个力学的核心内容。牛顿第一、二定律是对单个物体（质点）而言的，只解决了一个物体运动规律的问题。但自然界中物体是相互联系、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力的作用，不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律，也就无法解决现实中的许多问题。因此，只有牛顿第一、二定律还不够，必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反应机械运动的一套定律。有了牛顿第三定律就会把受力分析的对象从一物体扩大到多个物体，拓宽了力学的解题范围。教学目标知识与技能目标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。过程与方法目标1.通过动手实验，培养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，培养分析、解决实际问题的能力。情感态度与价值观目标1.培养实事求是的科学态度和团队合作的科学精神。2.培养学生分析解决问题的能力，动手操作的能力、物理思想能力和科学探究中严谨、务实的精神和态度。3.激发探索的兴趣，养成科学探究的意识。三、教学重难点、确定依据、突破方法重点：探究作用力与反作用力之间的关系；理解牛顿第三定律。难点：理解作用力与反作用力的特点；应用牛顿第三定律解释生活现象。四、教学方法和教具选用教学方法：高一学生具有一定的抽象思维，但也需要对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识。因此我采用探究实验为主进行教学，同时辅以启发式教学结合多媒体等多种形式开展教学，以提高课堂效率，培养学生对物理的兴趣，激发学生的求知欲望，让学生自行体验、去探究、去得出结论，充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。教具：弹簧测力计、多媒体教具五、教学过程教师活动学生活动设计意图1.什么是力？2.什么叫作用力与反作用力？3.作用力与反作用力之间有什么关系？4.牛顿第三定律的内容？巡视学生自主学习的进展指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。检测预习情况：请同学们自主回答问题，要求：脱离课本，凭记忆回答学生浏览课本，完成自主学习题目（2分钟）学生展示（2分钟）2组：力是物体对物体的作用。4组：当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一物体也会对先前的物体施加力的作用，我们就把这样的力成为作用力和反作用力8组：作用力与反作用力总是相互依存，同时存在。1组：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。学生独学阶段结对交流展示自主学习的效果，在展示的过程中出现分歧，产生疑问，调动学生的学习积极性，激发学生的学习欲望为后面学习过程的进行做铺垫评价学生的展示情况：同学们回答得非常好，请为我们自己鼓掌，掌声要热烈。同学们，你现在有什么感受？我们的手为什么会疼？下面我们就来研究一下当我们鼓掌时，双手的受力情况（投影）再请同学说一说作用力和反作用力的定义教师板书：一、作用力与反作用力1.定义：作用力（反作用力）物体A相互作用物体B反作用力（作用力）除了击掌的一对力的作用是相互的，生活中是否还有其他力的作用是相互的？（投影）教师评价：这位同学回答非常好，由上面的实例分析以及定义可以得出作用力与反作用力分别作用在两个物体上。教师总结：从同学们的分析可以得出结论：自然界中任何力的作用都是相互的。思考：同学们根据上面的分析，请从力的三要素总结作用力与反作用力的关系。教师依据学生回答进行板书：2.关系：（1）大小：相等（2）方向：相反，作用在同一条直线上（3）作用点：分别在两个物体上（4）同时产生，同时消失（5）具有相同的性质学生热烈鼓掌生齐答：疼，手很疼生齐答：因为力的作用是相互的师生共同分析完成（5分钟）学生抢答生1：回答问题（学生做笔记）学生小组讨论交流后回答，其他同学补充（5分钟）：生2：甲乙两支磁铁同时相向运动，乙磁铁吸引甲磁铁的同时也被甲磁铁吸引，可见磁力的作用也是相互的。生3：桌面给书支持力，支持力的反作用力是书的重力生4：不对，桌面对书的支持力的反作用力是书对桌的压力，作用力与反作用力应该作用在两个物体上，书的重力仍然是书受到的力。生5补充回答：所以从图2可以得出弹力的作用也是相互的。生6：由图3可以得出摩擦力的作用也是相互的，斜坡A对物块B有摩擦力的作用，同时物块B对斜坡A也有摩擦力的作用。（学生做笔记）学生小组讨论并回答（2分钟）：3组：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用点是分别作用在两个物体上。4组：其实通过刚才的分析，我们还可以得出这一对相互作用力一定同时产生，同时消失；而且一定是同种性质的力。（学生做笔记）让学生通过鼓掌，一方面给予自己鼓励，一方面感受里的作用是相互的，这为后面的分析作用力与反作用力做铺垫。让同学们通过直观的观察，看到并分析磁力的作用是相互的，然后在分析支持力和摩擦力的时候也能有这样的意识：弹力的作用也是相互的，摩擦力的作用也是相互的。教师质疑：作用力与反作用力的大小一定相等吗？如果作用力与反作用力的大小相等，那么马拉车与车拉马的力明明也是相等的，为什么马却能将车拉走？大人与小孩掰手腕的时候，大人却能将小孩拜倒呢？拔河比赛的时候，却能分出胜负？这些生活现象无不证实了作用力与反作用力的大小不等。这都是为什么呢？同学们，当我们有疑问时，我们通过实验来验证，看看这一对相互作用力的大小到底是否相等。请同学们打开导学案86页，按照主题2的参考方案，完成实验探究。(1)把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定。用手拉弹簧测力计,如图所示,两个弹簧测力计的读数有什么关系?它们受力的方向有什么关系?(2)与同学合作完成下列实验,并总结出作用力和反作用力间的关系,感悟牛顿第三定律。①两弹簧秤勾在一起拉,处于静止不动时;②两弹簧秤勾在一起,慢慢拉动或加速拉动;③两弹簧秤勾在一起,一方不动、一方拉和改变力的大小拉。教师巡视学生探究实验过程，并给予指导通过同学们的探究活动，我们可以发现，一对相互作用力总是大小相等，方向相反的关系，与物体的运动状态无关。（拓展）其实还有更精密的测量仪器——传感器思考：1.右图反映了作用力和反作用力的大小有什么关系？2.右图反映了作用力和反作用力的方向有什么关系？师生共同总结：大量的实验表明：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。（教师同时板书）二、牛顿第二定律1.内容：2.公式表达为：F=-F′提问：公式中的“=”以及“-”的含义？学生根据教师设置的问题情景，思考问题，产生思维碰撞，对自己的回答也产生质疑。学生以小组为单位进行实验探究（5分钟）学生展示探究结果，其他小组补充回答（3分钟）7组：B一端固定，拉动A，两个读数相等都是3N，A把B往右拉，B把A往左拉，两个力的方向相反。3组：（边演示边说明）两弹簧秤勾在一起，静止不动时，示数相同，都是。1组：（边演示边说明）慢慢拉动示数同时增大，而且时时相同；加速拉动也一样。9组：（边演示边说明）两示数同时改变，且总是相等。（学生同时做笔记）学生抢答（1分钟）生7：从图像可以看出两个力的大小总是相等的。而方向总是相反的。学生同时做笔记，将红色字体在书上做出标记。（1分钟）学生齐答：“=”表示两个力的大小相等。“-”表示两个力的方向相反。学完了牛顿第三定律的内容，下面请同学们尝试着用牛顿第三定律解释以下现象：如何解释自行车、汽车的前进？如何解释船的前进？以及直升机的上升？如何解释火箭的发射？同学们的回答都非常好，都能够将刚学过的知识熟练应用到现实生活中。下面同学们再来讨论以下几个问题：说一说：拿鸡蛋撞石头，鸡蛋和石头之间的作用力和反作用力一样大吗？若两者一样大，为什么鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”？评一评：楼主：甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。法院判决甲应支付乙的医药费。甲狡辩说：“我打了乙一拳，根据牛顿第三定律，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏。”那么这一事件判决的依据在哪里？1L：甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费2L：甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，判决甲支付乙的医药费3L:甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤害程度不相同，甲轻而乙重，判决甲付乙的医药费想一想：有同学认为：既然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，那么这两个力就是一对平衡力，效果可以相抵消，这种说法对不对？为什么？教师点评：同学们回答的都非常好，一对相互作用力是分别作用在两个物体上的，而一对平衡力是作用在同一个物体上的，这是一对相互作用力与一对平衡力的最大区别。学生思考、组内交流讨论（2分钟）以小组为单位回答问题，其他小组补充回答（3分钟）2组：我们从生活现象可以观察到，当我们把车子的后轮架空时，车子就不能够前行，所以车的前进主要是靠后轮。6组：这节课我们学习牛顿第三定律的内容，所以我们要从作用力与反作用的角度思考这几个问题，车的前进是因为后轮对地面有向后的力的作用，由于力的作用是相互的，地面一定会给后轮等大的向前的力的作用，使得车子能够向前行驶。5组：船的前进也是同样的道理，当船桨向后拨动水时，水同时给船桨一个向前的力的作用，使得船前进。9组：火箭升空时对空气向下的力的作用，空气同时给火箭向上的力的作用，使得火箭上升。学生抢答（3分钟）：生8：鸡蛋和石头之间的作用力和反作用力一样大，鸡蛋粉身碎骨而石头安然无恙，因为石头更硬一些。生9：我认为2楼的回帖便是这一事件的判决依据。甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小是相等的，但是甲属于主动攻击，所以判甲支付乙医药费。生10：这种说法是不对的，一对平衡力是作用在同一个物体上的，其效果可以抵消；但是作用力和反作用力虽然总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，因为这两个力分别作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，所以效果不可以抵消。学习就是为了应用，学生通过此环节，能够熟练地应用牛顿第三定律的内容解释生活常见的现象，达到学以致用的目的。这个环节特别设置了一些“说一说”、“评一评”的环节，将枯燥的物理问题转变成学生喜欢的发帖的形式呈现，能够充分调动学生学习兴趣检测反馈（1）一个物块在水平桌面上向右滑行,请问物块受到那几个力的作用?（注意：要按照顺序进行分析，同时要说明是谁对谁的力的作用）教师同时播放投影。（2）他们的反作用力各是什么？教师点评：同学们回答的非常好，不过刚才老师听到，有的同学在回答问题的时候，给出了不同的答案。比如地球对物块的吸引即物块的重力的反作用力，就有同学说是桌面对物块的支持力，同学们仔细想一想，这两个力之间到底有什么样的关系？请同学们尝试总结相互作用力与平衡力的异同，并完成表格。教师点评：同学们的回答都非常好，这节课我们的学习就到这里。下面请同学们拿出导学案，完成基础智能检测1-4题。学生齐答：（2分钟）地球对物块的吸引即重力桌面对物块支持力桌面对物块的摩擦力重力的反作用力是物块对地球的吸引力支持力的反作用力是物块对桌面的压力摩擦力的反作用力是物块对桌面的摩擦力，方向沿桌面向右。生11：这两个力是一对平衡力。这两个力的受力物体都是物块，所以他们一定不是一对相互作用力。学生讨论并回答，同时做笔记（2分钟）学生独立完成练习，并汇报答案（6分钟）给学生明确的要求，让学生主动形成先重力再弹力后摩擦力的受力分析顺序。并且准确找出各个力的施力物体，如果找不到施力物体，那么这个力就是不存在的力。同时还要求学生注意，在对物体进行受力分析的时候分析的是性质力，而不是效果力。教师巡视学生的总结情况。最后请同学们再次以最热烈的掌声对在座的各位领导老师表示衷心的感谢；同时也对我们自己这节课的表现与收获作以最好的肯定。学生根据板书和上课笔记自行对本节课进行总结。并齐声背诵牛顿第三定律的内容（1分钟）学生鼓掌让学生先自行总结，然后教师再次补充，可以检测学生掌握情况。以鼓掌结束本课，首位呼应，同时让学生再次感受力的作用是相互的。六、教学评价设计（作业练习）课后作业完成导学案拓展练习以及书后练习1—7题书面作业：书后84页4、7题写在作业本上七、板书设计§牛顿第三定律一、作用力与反作用力1.定义：作用力（反作用力）物体A相互作用物体B反作用力（作用力）2.关系：（1）大小：相等（2）方向：相反，作用在同一条直线上（3）作用点：分别在两个物体上（4）同时产生，同时消失（5）具有相同的性质二、牛顿第三定律1.内容：2.公式：F=-F3.说明：一对相互作用力的大小相等的关系与物体的运动状态无关八、教后反思这是一节新授课，本节课的重点探究作用力与反作用力之间的关系，理解牛顿第三定律并学会应用牛顿第三定律解释一些生活现象。本节课的难点一对相互作用力的大小相等的关系与物体的运动状态无关。本节课的流程：学生自主学习——教师点拨——学生群学探究——当堂检测达到活学活用。旨在让学生在自主学习的过程中发现问题，让学生带着疑问再深入探究学习；通过检测学生的自主学习情况（学生在脱离课本的情况下回答自学问题）为接下来的课程进行提供依据。首先让学生以热烈的掌声给予自己最真挚的鼓励，在鼓掌的过程中让学生感受到力的作用是相互的这一事实。然后紧接着以鼓掌为例，师生共同剖析进而完成作用力与反作用力的概念的建立与理解。再以一个问题：除了击掌这样的力的作用是相互的，还有其他性质的力的作用也是相互的吗？结合三个实例磁铁、桌子和书、斜面与放在斜面上的物块总结得出磁力的作用是相互的、弹力的作用是相互的、摩擦力的作用也是相互的，最后得出结论：自然界中一切力的作用都是相互的。这个时候安排一个学生活动：请根据以上实例，讨论分析并总结作用力与反作用力的关系，从力的三要素：大小、方向、作用点三个方面进行总结。通过学生的回答，教师质疑：大小一定相等吗？那为什么拔河比赛会有胜负之分？为什么掰手腕也会有胜负之分？为什么马拉车车也拉马，最后是马将车拉走？让学生产生疑问，