《牛頓第三定律》教案
《牛頓第三定律》教案
【設計思想】
現代論研究指出，體驗感知不是學(xué)習產(chǎn)生的根本原因，產(chǎn)生學(xué)習的根本動(dòng)因是問(wèn)題，沒(méi)有問(wèn)題就難以誘發(fā)和激起求知欲。同時(shí)，新課程理念強調學(xué)生是學(xué)習的主人，突出學(xué)生探究學(xué)習的地位�；谝陨蟽牲c(diǎn)，本課設計有兩條主線(xiàn)，一是以問(wèn)題為主線(xiàn)，設計多個(gè)由易到難循序漸進(jìn)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考，產(chǎn)生強烈的求知欲望；二是以探究性活動(dòng)解決本節課的難點(diǎn)，由靜止物體間的作用利用彈簧測力計來(lái)探究，運動(dòng)物體間以及碰撞物體間的作用力和反作用力用力的傳感器和計算機輔助實(shí)現。使學(xué)生對作用力和反作用力總是相等有深刻的認識。
【本節教材分析】
牛頓三大定律是一個(gè)有機的整體，前兩個(gè)定律是對單個(gè)物體而言的，但要全面認識物體間的運動(dòng)規律，必須研究物體之間的相互作用、相互影響。
本節分三個(gè)層次對牛頓第三定律進(jìn)行研究：一是通過(guò)實(shí)際現象的分析以及學(xué)生的親身感受，定性地討論物體間的作用是相互的，同時(shí)發(fā)生的，同時(shí)變化，作用在一條直線(xiàn)上；二是通過(guò)實(shí)驗定量地得到反映物體間相互作用力是大小相等，對于靜止物體間的相互作用力通過(guò)彈簧測力計分析其大小是相等的，而對于運動(dòng)物體之間的相互作用力以及碰撞時(shí)物體之間的相互作用力是否總是相等，本節課通過(guò)計算機輔助實(shí)現了此環(huán)節，幫助學(xué)生深刻地建立了任何物體不管其運動(dòng)狀態(tài)如何，它們之間的作用力和反作用力總是相等的。三是說(shuō)明該定律的意義和應用。
【學(xué)生心理狀態(tài)分析】
高中學(xué)生已經(jīng)有一定的辨別能力，對常見(jiàn)的一些物理現象，物理知識如果簡(jiǎn)單重復，則學(xué)生對此不太關(guān)注、不感興趣。因此，一開(kāi)始就要以各種方式激發(fā)其注意力，設置“視頻文件──石頭碰雞蛋”，引發(fā)學(xué)生“思維沖突”，設法采用各種實(shí)驗，讓學(xué)生認識到“牛頓第三定律”得來(lái)的不易，培養學(xué)生總結物理規律的方法。
【教學(xué)目標】
1．知識與技能
�、僦懒Φ淖饔檬窍嗷サ�，理解作用力和反作用力的特點(diǎn)；
�、诶斫庹莆兆饔昧头醋饔昧偸窍嗟�，并能用它解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題；
�、勰軈^分“一對平衡力”和“一對作用力、反作用力”；
�、芘囵B觀(guān)察、分析、歸納、總結能力。
2．過(guò)程與方法
�、偻ㄟ^(guò)學(xué)生操作實(shí)驗，培養學(xué)生獨立思考問(wèn)題的能力和實(shí)驗能力；
�、谕ㄟ^(guò)用牛頓第三定律分析物理現象，可培養學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力；
�、弁ㄟ^(guò)鼓勵學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，可提高學(xué)生自信心并養成科學(xué)思維習慣。
3．情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān) ①結合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例，培養學(xué)生獨立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng )新的科學(xué)態(tài)度和團結協(xié)作的科學(xué)精神，感受物理學(xué)科研究的方法；
�、诩ぐl(fā)學(xué)生探索的興趣，養成一種科學(xué)探究的意識。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)】
1．在初中學(xué)習階段，學(xué)生對一對力的認識往往只停留在力的大小和方向上，對于力的作用點(diǎn)往往不能引起足夠的重視，如何區分一對力是作用力和反作用力是本節課的一個(gè)重要內容，應引起足夠的重視。作用力和反作用力總是大小相等，對“總是”的理解。
2．作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處，也有不同之處，學(xué)生常常把這兩種力混淆。對于這兩種力的作用效果學(xué)生往往比較難以區分，要通過(guò)對問(wèn)題的分析解決學(xué)生頭腦中不正確的認識。
【教學(xué)方法】 實(shí)驗法（演示實(shí)驗，師生互動(dòng)實(shí)驗，學(xué)生分組實(shí)驗），討論法，類(lèi)比法。
【教學(xué)儀器】
PPT文件；演示用大彈簧秤、小彈簧秤各一對；帶發(fā)條的小車(chē)，薄木板各一個(gè)，四個(gè)相同的短玻璃管；帶有條形磁鐵的小車(chē)兩個(gè)；分組實(shí)驗用的彈簧秤每桌一對；力學(xué)傳感器組件及計算機輔助設備等。
【教學(xué)過(guò)程】
課題
牛頓第三定律
教學(xué)目標
知識
�、僦懒Φ淖饔檬窍嗷サ�，理解作用力和反作用力的特點(diǎn)；
�、诶斫庹莆兆饔昧头醋饔昧偸窍嗟�，并能用它解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題；
�、勰軈^分“一對平衡力”和“一對作用力、反作用力”；
�、芘囵B觀(guān)察、分析、歸納、總結能力。
能力
�、偻ㄟ^(guò)學(xué)生操作實(shí)驗，培養學(xué)生獨立思考問(wèn)題的能力和實(shí)驗能力；
�、谕ㄟ^(guò)用牛頓第三定律分析物理現象，可培養學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力；
�、弁ㄟ^(guò)鼓勵學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，可提高學(xué)生自信心并養成科學(xué)思維習慣。
情感
�、俳Y合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例，培養學(xué)生獨立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng )新的科學(xué)態(tài)度和團結協(xié)作的科學(xué)精神，感受物理學(xué)科研究的方法；
�、诩ぐl(fā)學(xué)生探索的興趣，養成一種科學(xué)探究的意識。
信息環(huán)境及媒體
�、僬故菊n堂上不易操作的實(shí)驗；
�、谀M實(shí)際很難完成的實(shí)驗操作；
�、劢o學(xué)生提供交流思想、看法的交流平臺。
重點(diǎn)
解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題
難點(diǎn)
“總是”的理解以及應用
課時(shí)
1課時(shí)
課型
探究型
教具
PPT課件
教學(xué)程序
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
媒體作用
設計意圖
引課（6分鐘）
新課
1．放視頻文件──生雞蛋碰石頭提示學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題觀(guān)察視頻
問(wèn)題：由觀(guān)察到的現象進(jìn)一步思考其中說(shuō)明什么問(wèn)題？
引導學(xué)生回答。
雞蛋撞擊石頭時(shí)，雞蛋給石頭一個(gè)力，同時(shí)石頭給雞蛋一個(gè)作用力。這一對力有什么關(guān)系呢？
今天我們就來(lái)研究這一對力的關(guān)系
2．體驗這對力的關(guān)系──同學(xué)們坐在凳子上，兩腳懸空，然后用手推桌子，那么感覺(jué)到什么現象？如何解釋?zhuān)ㄒ髮W(xué)生親身體驗）。
讓個(gè)別學(xué)生談體會(huì )：
�。ǜ卑鍟�(shū)）
表示出兩個(gè)力的施力物體和受力物體
一、作用力和反作用力（板書(shū)）
力是物體間的相互作用，人為的把其中一個(gè)力叫作用力，另一個(gè)力叫反作用力。
師：下面學(xué)生體會(huì )作用力和反作用力之間有哪些基本的特點(diǎn)？
讓學(xué)生充分體會(huì )并發(fā)表見(jiàn)解。
演示實(shí)驗1：把薄的輕木板放在并排的玻璃管上，然后把玩具小車(chē)上緊發(fā)條，并輕輕按在木板上。
讓學(xué)生操作并說(shuō)明發(fā)生現象的原因：?jiǎn)?wèn)：手一松，當手離開(kāi)小車(chē)時(shí)發(fā)生什么現象？說(shuō)明什么問(wèn)題？
讓操作手分析現象和原因。
演示實(shí)驗2：在兩輛小車(chē)上各固定一根條形磁鐵，當磁鐵的同名磁極靠近時(shí)，放手小車(chē)兩車(chē)被推開(kāi)；當異名磁極接近時(shí)，兩輛小車(chē)被吸攏。
(總結)物體之間的作用是相互的，同時(shí)存在，同時(shí)消失（變化），這種相互作用在兩個(gè)物體上。
追問(wèn)：作用力和反作用力還有什么特點(diǎn)？
追問(wèn)：你怎么知道相等？我們能否探究這兩個(gè)力的關(guān)系？
1．演示及學(xué)生實(shí)驗：把兩個(gè)彈簧秤勾在一起，其中兩個(gè)彈簧秤相互的作用分別叫做作用力和反作用力。
先讓兩個(gè)學(xué)生（甲和乙）在黑板上演示，師生互動(dòng)先讓甲拉，再讓乙拉，甲乙一起互拉。
之后讓學(xué)生全體實(shí)驗。
實(shí)驗結論：
兩個(gè)彈簧測力計的讀數變化總是相同的，大小相等，方向相反。
思考：當兩個(gè)物體運動(dòng)起來(lái)，其間的作用力和反作用力還是相等嗎？
2．學(xué)生實(shí)驗
問(wèn)題1：如圖一個(gè)大車(chē)拉著(zhù)一個(gè)小車(chē)運動(dòng)時(shí)，大車(chē)對小車(chē)的拉力和小車(chē)對大車(chē)的拉力相等嗎？
問(wèn)題2：如圖一個(gè)小車(chē)拉著(zhù)一個(gè)大車(chē)運動(dòng)時(shí)，大車(chē)對小車(chē)的拉力和小車(chē)對大車(chē)的拉力相等嗎？
介紹力的傳感器：力的傳感器：把力的信息（大�。┺D換成與之對應的電信息的裝置。
分兩個(gè)問(wèn)題分別讓學(xué)生探究。
給學(xué)生演示力與傳感器傳遞到計算機里的信息的關(guān)系。
下面介紹使用的注意事項。
學(xué)生探究前可先讓學(xué)生猜想電腦上顯示的作用力的圖形形狀和反作用力的圖形形狀應該有什么關(guān)系？（對稱(chēng)）
追思考：你想知道雞蛋碰石頭的力相等嗎？
追問(wèn)：你怎么知道相等？
我們也借助傳感器探究實(shí)踐。
二、牛頓第三定律內容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上。（板書(shū)）
公式：F＝－F′
師：進(jìn)一步用類(lèi)比的方法使學(xué)生加深印象。作用力與反作用力的關(guān)系，很像電視、電影上放的“難兄難弟”的關(guān)系：有福同當，有難同享，同生共死……
3．下面通過(guò)例題進(jìn)行研究：
例題：物體用線(xiàn)吊在天花板上，分析物體受幾個(gè)力？并指出每一個(gè)力的反作用力、以及平衡力？要求學(xué)生上黑板做，畫(huà)出示意圖，然后訂正錯誤，并分析作用力、反作用力與平衡力的區別。
三、作用力和反作用力與平衡力的區別和聯(lián)系
觀(guān)察思考
現象：雞蛋碎了。
現象：雞蛋碎了；說(shuō)明石頭給雞蛋一個(gè)力，這個(gè)力大于雞蛋所要承受的力。
部分學(xué)生憑感覺(jué)回答：大小相等，方向相反
學(xué)生參與動(dòng)手體驗，充分感受作用力和反作用力
當你在推桌子時(shí)，桌子反過(guò)來(lái)同時(shí)推自己。
�。ò鍟�(shū)）
思考
觀(guān)察思考
觀(guān)察到的實(shí)驗現象：車(chē)在向前運動(dòng)的同時(shí)，木板向后運動(dòng)，并且同時(shí)停止。
學(xué)生代表操作，其他學(xué)生認真觀(guān)察并思考。
結論：車(chē)之所以向前運動(dòng)是木板給它一個(gè)向前的力，同時(shí)車(chē)給木板一個(gè)向后的力，這兩個(gè)力的性質(zhì)一樣，都是摩擦力
觀(guān)察
筆記
學(xué)生回答：大小相等
1．兩彈簧秤勾在一起拉，處于靜止不動(dòng)時(shí)；
2．兩彈簧秤勾在一起拉，并向一方向緩慢運動(dòng)
全體學(xué)生自主探究
讓學(xué)生總結
誘發(fā)學(xué)生討論思考
觀(guān)察思考新技術(shù)的利用
學(xué)生觀(guān)察學(xué)習計算機的使用和力的傳感器的“傳感”作用。
圖像對稱(chēng)的含義學(xué)生進(jìn)行討論。
學(xué)生回答：相等
追問(wèn)：對稱(chēng)和總是相等怎樣建立關(guān)系？
學(xué)生通過(guò)實(shí)驗探究，帶有傳感器的小車(chē)間相互撞擊，分析計算機上輸出的圖像信息
讓學(xué)生總結：
板書(shū)
總結：物體間的相互作用
利用牛頓第三定律讓學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生體會(huì )作用力和反作用力在實(shí)際的應用中注意問(wèn)題。
展示課堂上不便于操作的試驗，激發(fā)學(xué)生積極參與學(xué)習的求知欲望。
展示學(xué)習內容
展示學(xué)生體驗要求和注意事項
展示這對力的圖景，幫助學(xué)生建立這對力作用在兩個(gè)物體上。
展示演示實(shí)驗的裝置。給學(xué)生提供思考的平臺。
展示這對相互作用力
展示
展示定性實(shí)驗結論
展示教學(xué)資源
展示探究要求
展示問(wèn)題
展示具體情景
利用現代技術(shù)實(shí)現平常很難實(shí)現的情景，很難測量的物理量。
創(chuàng )設問(wèn)題情景，從生活走向物體，營(yíng)造輕松的學(xué)習環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
在課堂上實(shí)驗可見(jiàn)度不夠大。通過(guò)視頻文件很好地解決了這一問(wèn)題。
明確本節課的目的
讓學(xué)生從分感知，體驗
從而引入作用力和反作用力的概念
畫(huà)圖使學(xué)生體會(huì )作用力和反作用力在不同的物體上，為后續講解這一對力的效果做鋪墊。
讓學(xué)生演示，使學(xué)生感受到科學(xué)并不神秘，培養學(xué)生走進(jìn)科學(xué)的意識。
給學(xué)生深刻的烙印—力的作用是相互的
物體間不同性質(zhì)的力的展示及分析，為后續總結特點(diǎn)作鋪墊。
學(xué)生初中的知識是定性記憶，引起學(xué)生回憶。
演示的學(xué)生按老師的要求充分演示，體現作用力和反作用力的同時(shí)性，等大性。
學(xué)生的智慧是無(wú)窮的，不可估量的。該探究讓學(xué)生自主設計探究，給學(xué)生最大的自由度，培養學(xué)生的發(fā)散性思維，以極大地調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性。
突破難點(diǎn)
為學(xué)生突破本節課的難點(diǎn)做準備，為學(xué)生以下自主探究提供實(shí)踐的步驟，使現代信息技術(shù)應用于物理教學(xué)中，讓物理課堂充滿(mǎn)新時(shí)代 氣息。
呼應課前的引入階段，再一次激活學(xué)生疲倦的腦細胞，使其再次興奮。
使用身邊的情景讓學(xué)生分析體會(huì )物理就在我們的生活周?chē)�，鞏固、檢測學(xué)到的知識，開(kāi)闊學(xué)生的視野，讓物理走向生活。
四、總結和思考
思考1：在馬拉車(chē)的情景中，以下分析正確的是（ ）
A．馬拉車(chē)不動(dòng)，是因為馬拉車(chē)的力小于車(chē)拉馬的力
B．馬拉車(chē)前進(jìn)，是因為馬拉車(chē)的力大于車(chē)拉馬的力
C．只有馬拉車(chē)勻速前進(jìn)時(shí)馬拉車(chē)的力才等于車(chē)拉馬的力
D．只有馬拉車(chē)加速前進(jìn)時(shí)，馬拉車(chē)的力大車(chē)拉馬的力
E．無(wú)論靜止勻速加速減速馬拉車(chē)的力總等于車(chē)拉馬的力
讓學(xué)生認識到：車(chē)拉馬和馬拉車(chē)的力的關(guān)系與車(chē)為什么動(dòng)了是兩個(gè)問(wèn)題。
車(chē)拉馬和馬拉車(chē)的力的關(guān)系與它們的運動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，這對力始終相等。而車(chē)動(dòng)了的原因是車(chē)一個(gè)的受力問(wèn)題。
思考2：你認為作用力和反作用力與物體的運動(dòng)狀態(tài)有無(wú)關(guān)系？
五、課堂檢測
見(jiàn)后面。
展示信息，提高課堂效率
給學(xué)生提供交流的信息平臺，學(xué)生討論分析
提供圖片，幫助學(xué)生建立正確的聯(lián)系。
學(xué)生自我練習
通過(guò)對比使學(xué)生進(jìn)一步理解作用力和反作用力的關(guān)系
實(shí)踐檢驗
區別作用力和反作用力；以及某一個(gè)物體上的合力之間沒(méi)有關(guān)系
使學(xué)生明確作用力和反作用力的的關(guān)系在兩個(gè)物體上，與兩個(gè)物體的運動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
檢測及時(shí)發(fā)現問(wèn)題
板書(shū)
牛頓第三定律
一、作用力和反作用力
二、牛頓第三定律的內容
1．內容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線(xiàn)上，這就是牛頓第三定律
錄像結束
2．公式：F＝－F′
3．作用力和反作用力與平衡力的區別
【檢測練習】
1．如圖所示，將兩彈簧秤a、b聯(lián)結在一起，當用力緩慢拉a彈簧秤時(shí)，發(fā)現不管拉力F多大，a、b兩彈簧秤的示數總是相等，這個(gè)實(shí)驗說(shuō)明（ ）
A．這是兩只完全相同的彈簧秤
B．彈力的大小與彈簧的形變量成正比
C．作用力與反作用力大小相等、方向相反
D．力是改變物體運動(dòng)狀態(tài)的原因
2．一根繩子吊著(zhù)一只桶懸空時(shí)，屬于作用力與反作用力的是( )
A．繩對桶的拉力，桶所受的重力
B．桶對繩的拉力，繩對桶的拉力
C．繩對桶的拉力，桶對地球的作用力
D．桶對繩的拉力，桶所受的重力
3．如圖靜止在斜面上的物塊與斜面之間有一對力的關(guān)系？畫(huà)圖分析.
4．分析人在走路時(shí)，有幾對作用力和反作用力？
5．在你的一生中，質(zhì)量在變化（有時(shí)大，有時(shí)�。�；位置在變化（在空中，在水中等）；狀態(tài)在變化（靜止，加速）。任何時(shí)刻地球對你的作用力都等于你對地球的作用力嗎？
【課后總結】
1．使用計算機教學(xué)效果好，配合演示實(shí)驗，把本節課的難點(diǎn)作用力和反作用力“總是”相等，計算機顯示的圖像對比分明，學(xué)生印象鮮明、深刻。
2．有利于幫助學(xué)生理解和記憶，用計算機把瞬時(shí)變化的力──碰撞過(guò)程，以及學(xué)生使力（變大變�。┑倪^(guò)程通過(guò)具體的圖像和學(xué)生使力的感受有機結合，使學(xué)生對作用力和反作用力“同時(shí)”變化，加深記憶和理解。
3．有利于培養學(xué)生的能力，把對計算機的圖像的觀(guān)察和科學(xué)地進(jìn)行程序分析現象與教學(xué)緊密結合起來(lái)，能較好地培養學(xué)生的觀(guān)察能力、思維能力、分析能力。
4．有利于觀(guān)念的更新。計算機進(jìn)入課堂，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習、使用計算機的興趣；同時(shí)，也是教學(xué)手段現代化的必要措施；這對我們教育觀(guān)念的更新無(wú)疑起了積極的作用。
5．利于計算機輔助教學(xué)把課上不易操作的程序在課前完成，課上展示；同時(shí)把不易測量的量通過(guò)計算機輔助實(shí)現，解決課上的難點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題。
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