牛顿第三定律教学设计高一上学期物理人教版3

牛顿第三定律一、教学目标1.物理观念（1）知道作用力和反作用力的概念。（2）理解、掌握牛顿第三定律。2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。二、教学重难点教学重点：对探究实验的设计和实施，理解牛顿第三定律的确切含义，用它解决相关的问题。教学难点：探究实验的设计，区分一对相互作用力和一对平衡力。三、教学分析从学生知识基础来看：学生在初中已有“力是物体间的相互作用力”的知识，对定律又有着丰富的生活经验，故他们对定律的认识既熟悉而又较片面。这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时缺陷。从学生年龄特征来看：作为高一年级学生，他们的积极性、主动性较强，有参与意识。因此可以通过直观的物理实验和生动的课堂讨论来调动学生的学习兴趣。四、教学过程1、创设情景，引入新课演示：拍巴掌欢迎；请同学进行总结：物体间力的作用是相互的。那么还有哪些事例能说明力的作用是相互的呢？请同学们不防从生活中举出一些例子来说明。学生回答后，教师再播放视频说明。2．活动探究，新课教学阅读书上第一段内容，得出作用力和反作用力的定义：当一个物体对另一个物体施加力的作用时，这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用，我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力（作用力和反作用力是可以互换的）。（1）定性研究相互作用的一对作用与反作用力的基本关系：提出有关作用力、反作用力的基本特点的猜想：是否先有作用力，后有反作用力？你的猜想是：，举例说明：。这两个力的性质是否相同？你的猜想是：，举例说明：。这两个力的受力物体是否相同？你的猜想是：，举例说明：。这两个力的方向是否相同？你的猜想是：，举例说明：。这两个力的大小是否相等？你的猜想是：，举例说明：。（学生分组实验）：做5分钟时间，教师巡回指导，并要求学生对弹簧秤先校零，并强调不要超过弹性限度，让学生自己得出在各种状况下，两拉力的关系。（师生讨论）请同学对实验进行分析得出以下结论：①相互性：两个物体间力的作用是相互的．施力物体和受力物体对两个力来说是互换的。②同时性：作用力消失，反作用力立即消失．没有作用就没有反作用。③同一性：作用力和反作用力的性质是相同的．这一点从几个实验中可以看出，当作用力是弹力时，反作用力也是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等。④方向：作用力跟反作用力的方向是相反的，在一条直线上。⑤大小：不管以哪种速度拉，读数的变化总是相同的，拉力大小总是相等的，方向总是相反的。总的来说就是：同生同灭同性异物反向等大且共线现在请同学对前面作用和反作用力的定性和定量的研究进行总结：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，作用在一条直线上。（鼓励同学通过自己的研究探索去发现了规律，如果这个规律早在牛顿之前发现的话，可能真的会以你的名字命名的了）。（3）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，作用在一条直线上。2）表达式：(作用力)F=F′(反作用力)，式中的“一”号表示方向相反。3）重要意义：①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面，是牛顿第一、第二定律的重要补充，定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律，即作用力和反作用力定律。②全面揭示了作用力和反作用力的关系，可归纳为三个性质和四个特征。三个性质是：A．异体性：作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上，各自产生各自的作用效果；B．同时性：作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，不分先后；C．相互性：作用力和反作用力总是相互的，成对出现的。四个特征是：A．等值：大小总是相等的；B．反向：方向总是相反的；C．共线：总是在同一直线上；D．同性：力的性质总是相同的。③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，兼顾施力、受力两个方面，是正确分析物体受力的基础．定律说明物体间力的作用是相互的，因而物体运动状态的改变也必然相互关联，借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关．⑤牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实验得出的一条普遍规律，广泛应用于生产、生活和科学技术中，所以要把所学知识与实际问题联系起来，用以解决各种实际问题．4）理解运用：见例题另请同学们看一段视频下面请两个同学进行拔河比赛：（学生互动实验）：两同学各拉绳子（为了研究问题的方便，告诉学生可以不考虑绳子的质量）一端，进行拔河比赛，观察胜负讨论：对学生互动实验进行挖掘。问：有人认为，在拔河比赛中既然双方的作用力与反作用力大小相等，应该不可能分出胜负。实际上却总有一方获胜，这是否违背牛顿第三定律？经过启发后，引导学生对其中任何一方进行受力分析，结合牛顿第二定律讲解（可以不考虑绳子的质量）并和学生讨论如何做才能获胜。如果让比赛一方（如高个子同学）站在一辆小车上，另一方（如矮个子同学）站在地上进行比赛，结果又会如何？从上面的结果中看，取胜的决定因素是什么？教师出示多媒体动画演示说明：地面对拔河比赛的一方的最大静摩擦力的大小是取胜的决定因素。引导学生找到问题症结，并让学生在解决问题的过程中产生成功感。还有的同学想，既然两力大小相等，方向相反，那