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111 4.5 牛頓第三定律 ★新課標(biāo)要求 （一）知識與技能 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、理解牛頓第三定律的確切含義，能用它解決簡單的問題。 3、能區(qū)分平衡力與作用力和反作用力 （二）過程與方法 1、通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 2、通過用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象，可培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。 3、通過鼓勵(lì)學(xué)生動手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。 2、激發(fā)學(xué)生探索的興趣，養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。 2、掌握牛頓第三定律并用它分析實(shí)際問題。 ★教學(xué)難點(diǎn) 正確區(qū)分平衡力和作用力、反作用力 ★教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究、討論交流、多媒體輔助教學(xué) ★教學(xué)用具： 彈簧秤、磁鐵、小車、皮球、小磁針、白紙、大頭針、火柴棒等，為每組學(xué)生準(zhǔn)備一套，多媒體教學(xué)設(shè)備。 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 教師活動：讓學(xué)生利用身邊的器材自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證以前學(xué)過的“力的作用是相互的” 學(xué)生活動：積極思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 點(diǎn)評：開門見山，讓學(xué)生進(jìn)入主動思考狀態(tài)。 （二）進(jìn)行新課 教師活動：1、教師巡視，觀察各組設(shè)計(jì)試驗(yàn)的情況。 2、鼓勵(lì)學(xué)生大膽演示自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，并說明如何證明此結(jié)論。 3、根據(jù)需要，引導(dǎo)、補(bǔ)充學(xué)生發(fā)言。 學(xué)生活動：各小組積極動手做實(shí)驗(yàn)，并踴躍發(fā)言，展示成果。 學(xué)生可能設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一：將兩個(gè)皮球?qū)海ǘ呔l(fā)生形變） 實(shí)驗(yàn)二：用手拉彈簧（彈簧形變，手也受到彈簧的拉力） 實(shí)驗(yàn)三：將左手攥拳后僅豎直向上伸出食指，用右手掌心豎直向下壓迫左手食指。（左手食指受壓，右手掌心被扎疼） 點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)具有開放性，可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和探索精神和動手實(shí)踐能力。 教師活動：提出問題： 1、力是一個(gè)物體對另一個(gè)物體的作用，這種作用是相互的還是單方面的？一個(gè)力應(yīng)與幾個(gè)物體相聯(lián)系？ 2、如果把左手食指受到的力叫作用力，那么右手掌心受到的力叫什么合適？叫反作用力好嗎？ （注意，教師不一定用這個(gè)例子，要看學(xué)生回答情況而定） 學(xué)生活動：得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：力的作用是相互的，有施力物體必有受力物體，一個(gè)力應(yīng)與兩個(gè)物體相聯(lián)系。 點(diǎn)評：1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣 2、課堂上可能會出現(xiàn)教師意料不到的情況，教師要駕馭好課堂。 教師活動： 提出問題： 1、我們生活中還有哪些現(xiàn)象能證明這一點(diǎn)？ 2、與同學(xué)一起分析、補(bǔ)充這些事例，并印證“力的作用是相互的”，并給出作用力和反作用力的概念。 3、引導(dǎo)學(xué)生分類，彈力、磁力、摩擦力均是相互的，使學(xué)生注意到從多角度證明問題更全面。 學(xué)生活動：學(xué)生思考，通過小組舉例、做實(shí)驗(yàn)、討論： 1、用力拍手，兩手都疼 2、磁鐵相吸、相斥 3、碰碰車 4、滑旱冰的人相推，均后退（事先做好多媒體課件） 5、用橡皮擦鉛筆字，字被擦掉了橡皮也掉了一層皮 …… 點(diǎn)評：1、在課桌上，事先盡可能多的將一些合適的器材提供給學(xué)生，讓學(xué)生邊討論邊做實(shí)驗(yàn)。 2、學(xué)生舉例，教師不可能完全預(yù)料到，但對常見的事例要作充分的準(zhǔn)備（如：器材、課件） 教師活動：提出問題：我們研究的是力，我們可以從哪些方面研究呢？ 學(xué)生活動：學(xué)生通過小組討論、補(bǔ)充，認(rèn)為應(yīng)該研究力的三要素：作用點(diǎn)、大小、方向。 點(diǎn)評：讓學(xué)生回憶并討論從哪些方面研究二者之間的關(guān)系。將學(xué)生引向更深入的問題，找出問題的突破點(diǎn)。 教師活動：讓學(xué)生自己舉例分析。比如學(xué)生作了下面的實(shí)驗(yàn)：在右車上放一條形磁鐵，在車上放一質(zhì)量近似相等的鐵塊。用手調(diào)整兩車間的距離，使放手后左車剛好能在右車吸引力作用下運(yùn)動。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 教師鼓勵(lì)學(xué)生并注意糾錯(cuò)： 1、如把右車上鐵塊受到的力叫作用力，找出這個(gè)力的施力物體是誰？作用點(diǎn)在哪里？這個(gè)力的方向如何？這個(gè)力的作用效果怎樣？ 2、反作用力的施力物體是誰？受力物體是誰？作用點(diǎn)在哪里？方向如何？這個(gè)反作用力的作用效果如何？ 學(xué)生活動：小組分析實(shí)例，討論得出： 作用點(diǎn)分別在兩個(gè)物體上。 點(diǎn)評：研究作用力和反作用力的作用點(diǎn) 教師活動：雞蛋碰石頭會怎樣？由此你認(rèn)為他們之間的作用力大小有什么關(guān)系？請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)定量證明你的結(jié)論。 學(xué)生活動：學(xué)生提出自己的看法并積極動手操作，加以證明?？赡艹霈F(xiàn)兩種意見： 1、 等大。 2、 石頭對雞蛋的力大于雞蛋對石頭的力 點(diǎn)評：研究作用力與反作用力的大小關(guān)系，先提出一個(gè)問題，激發(fā)學(xué)生興趣 教師活動：引導(dǎo)學(xué)生觀察要仔細(xì)、思考要全面，比如為了使實(shí)驗(yàn)更具一般性，可以變化多個(gè)位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 假如學(xué)生做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)彈簧秤，把甲秤的圓環(huán)固定，手拿乙秤與甲秤鉤住，再用手沿水平方向勻速拉動乙秤的圓環(huán)端至某一位置停下，讀出兩秤的讀數(shù)。 提出問題： 1、讀出兩秤的讀數(shù)。把甲乙兩秤視作質(zhì)點(diǎn)，畫出各自的受力圖。 2、乙秤受到的作用力的效果是？甲秤受到的作用力的效果是？ 3、將其中一彈簧秤的讀數(shù)減小到零，觀察另一彈簧秤的讀數(shù)。 讓學(xué)生復(fù)述實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、演示操作、讀取數(shù)據(jù)并說明結(jié)論。 學(xué)生活動：學(xué)生積極設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、討論分析現(xiàn)象，找出規(guī)律： 1、兩個(gè)彈簧秤對拉，二力等大 2、兩彈簧均被拉伸，二力反向 3、同時(shí)為零，說明二者同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失。 點(diǎn)評： 1、讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，定量去證明結(jié)論，不被現(xiàn)象所迷惑，用數(shù)據(jù)說明問題。 2、學(xué)生不一定一次性得出上述正確、簡練的結(jié)論，教師再去引導(dǎo)。 教師活動：介紹傳感器系統(tǒng)，用傳感器進(jìn)一步探究作用力與反作用力的大小關(guān)系（見課本87頁做一做）。 讓多個(gè)學(xué)生自己拉動傳感器，學(xué)生可能會有不同的拉法：拉力逐漸增大、拉力逐漸減小、拉力大小隨意變化、手停止和手運(yùn)動等等。 教師要求學(xué)生仔細(xì)觀察屏幕上的圖像。你得到了那些結(jié)論？ 學(xué)生活動：學(xué)生觀察討論，得出結(jié)論并匯總： 1、作用力與反作用等大反向。 2、同時(shí)存在同時(shí)消失。 3、這種關(guān)系與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。 教師活動：問學(xué)生“那為什么雞蛋碰石頭，雞蛋破而石頭無恙？” 學(xué)生活動：學(xué)生應(yīng)能考慮到是雞蛋與石頭的承受能力不一樣而導(dǎo)致的。 點(diǎn)評：1、用傳感器系統(tǒng)給學(xué)生演示，指導(dǎo)學(xué)生去操作，進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論，提高可信度。 2、不要低估學(xué)生，經(jīng)過討論、補(bǔ)充，他們能得到較全面的結(jié)論，所以應(yīng)放手讓他們?nèi)ハ?、去做? 教師活動：讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)：取一個(gè)長約3cm剛充過磁的小磁針和一張15cm15cm的白紙，在紙上如圖所示，畫出一組鄰圓直徑相差0.5cm的同心圓，將圓12等分。另取一枚大頭針垂直插入一根火柴桿的尾部。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將磁針置于圓心處，待磁針穩(wěn)定后，用手指捏住火柴桿并使大頭針與磁針成一條直線。緩慢沿直線向磁針移動大頭針，使磁針的一極對大頭針產(chǎn)生吸引力。在保持磁針與大頭針之間雖不接觸卻具有明顯吸引力的條件下，用手沿圓移動火柴桿至大頭針的針身重合在同心圓的非南北方向的任意一條平分線上，移動中保持磁針對大頭針的吸引，觀察現(xiàn)象。 1、 仔細(xì)觀察，看大頭針與小磁針穩(wěn)定后的方位關(guān)系怎樣？ 2、 變換圓的另一條平分線重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，你找到了什么規(guī)律？ 3、 作用力與反作用力的方向有何關(guān)系？ 學(xué)生活動：學(xué)生積極實(shí)驗(yàn)，討論、分析得出結(jié)論：作用力與反作用力在同一直線上。 點(diǎn)評：研究作用力與反作用力的方向。儀器兩人一組，更能發(fā)揮學(xué)生的積極性和主體作用，更應(yīng)該發(fā)動學(xué)生課前預(yù)習(xí)后自制一些簡易儀器，外形粗劣無所謂，只要能達(dá)目的即可。 教師活動：提出問題讓學(xué)生討論： 1、作用力與反作用力性質(zhì)是否相同？ 2、找出作用力與反作用力跟平衡力的區(qū)別。 3、用牛頓第三定律揭示許多生活現(xiàn)象。比如：噴氣式飛機(jī)、船前進(jìn)的原理。 學(xué)生活動：學(xué)生積極討論分析得出結(jié)論： 1、作用力與反作用力性質(zhì)相同。 2、作用力與反作用力不是平衡力，盡管都是大小相等方向相反，但是作用力與反作用力作用在不同的物體上，平衡力作用在同一個(gè)物體上。 3、師生共同討論得出： 點(diǎn)評：1、讓學(xué)生更全面的了解二者的性質(zhì)。 2、培養(yǎng)學(xué)生會用學(xué)過的規(guī)律解釋物理現(xiàn)象的能力。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 教師活動：教師利用局域網(wǎng)將事先準(zhǔn)備好的Powpoint課堂小結(jié)呈現(xiàn)給學(xué)生。 學(xué)生活動：教師與學(xué)生一起回想、整理、消化。 點(diǎn)評：教師利用幻燈片進(jìn)行課堂總結(jié)，提高授課效率。 （四）實(shí)例探究 ☆對作用力、反作用力及平衡力的認(rèn)識 1、掛在豎直懸繩上的物體受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力的反作用力各作用在什么物體上？在這四個(gè)力中，哪兩對是作用力和反作用力？哪兩對力是平衡力？ 2、放在水平桌面上的木塊被一根拉長的輕彈簧水平向右牽引著，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊在水平方向上受到哪兩個(gè)力的作用？試分別說出兩個(gè)力的反作用力的受力物體以及反作用力的性質(zhì)和方向。 ☆對平衡條件和牛頓第三定律的應(yīng)用 3、一個(gè)物體靜止的放在水平支持物上，試證明物體對支持面的壓力的大小等于物體所受的重力的大小，在證明過程中說出你的依據(jù)。 ☆用牛頓第三定律解釋生活現(xiàn)象 4、分析判斷下面說法是否正確并說明理由。 “甲乙兩對拔河，甲勝乙敗，則甲對乙的作用力大于乙隊(duì)甲的作用力?！? ★課余作業(yè) l、課后完成課本上第88頁的練習(xí)。 2、思考教材88頁上“說一說”中的問題，課下討論。 ★教學(xué)體會 思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。 附錄一 牛頓第三定律――教材分析 本節(jié)重點(diǎn)是作用力和反作用力的概念和牛頓第三定律，學(xué)生在初中和高中第三章中已學(xué)過：力是物體間的相互作用，所以，理解牛頓第三定律的內(nèi)容并不困難。應(yīng)幫助學(xué)生理解作用力和反作用力是一對性質(zhì)相同的力，二者同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失。本節(jié)的難點(diǎn)為正確區(qū)分平衡力跟作用力和反作用力，應(yīng)讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別，這樣印象深刻。本節(jié)還適當(dāng)安排了證明題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，對培養(yǎng)學(xué)生的推理能力大有好處。 附錄二 牛頓第三定律――學(xué)生分析 學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)中，容易形成死記硬背的習(xí)慣，所以對學(xué)生所學(xué)內(nèi)容很可能只是機(jī)械記憶，而沒有深入的思考，因此教師應(yīng)盡量放手讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、探索、總結(jié)、例證等等，才能讓學(xué)生真正的抓住重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。對于應(yīng)用牛頓第三定律的證明題，學(xué)生更容易眼高手低，總覺得很簡單，但大部分學(xué)生證明過程不嚴(yán)格，語言敘述也不規(guī)范，這也是高考證明題得分不高的原因，所以教師應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立完成，培養(yǎng)其推理能力。 111