高二物理4.5《牛頓第三定律》教案（新人教版必修1）

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111 4.5牛頓第三定律 一、 教材分析 本節(jié)內(nèi)容學(xué)生在初中已有一定基礎(chǔ)．教學(xué)中要利用實(shí)驗(yàn)、視頻資料或課件，多舉例子，讓學(xué)生觀察、體會(huì)力是物體間的相互作用，并讓學(xué)生描述物體間的相互作用。 牛頓第三定律揭示了作用力和反作用力之間的關(guān)系，在第二章中已經(jīng)涉及對(duì)力的相互性的分析和應(yīng)用，具有很重要的實(shí)際意義。 二、 教學(xué)目標(biāo) 一、知識(shí)和技能 (1)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； (3)能用牛頓第三定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題； 三、 過(guò)程和方法 (1)通過(guò)生活中的作用力和反作用力的事例，體驗(yàn)作用力和反作用力的不同作用效果； (2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出牛頓第三定律,體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。 三、情感和價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題， 四、 教學(xué)重點(diǎn) 對(duì)牛頓第三定律的理解和應(yīng)用 五、 教學(xué)難點(diǎn) 正確區(qū)別作用力與反作用力跟平衡力。 六、 教學(xué)過(guò)程 從力的概念我們已經(jīng)知道力的作用是相互的，有受力物體必有施力物體，那么兩物體相互作用之間存在怎樣的關(guān)系是我們加深對(duì)力的概念的理解所必須探討的問(wèn)題。 （一） 力是物體間的相互作用 【演示】先使玩具汽車的后輪（驅(qū)動(dòng)輪）上緊發(fā)條，使它做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后抓住 汽車頂部，把它按在墊著試管的薄木板上。在起點(diǎn)處，轉(zhuǎn)動(dòng)的后輪給木板向右的作用力f，于是木板向右運(yùn)動(dòng)，這時(shí)木板對(duì)后輪有沒(méi)有作用力？再把汽車拿起，使木板制動(dòng)，然后使后輪再轉(zhuǎn)動(dòng)，把玩具汽車放在木板上，可以看到木板向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，玩具汽車向在運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明后輪對(duì)木板施加向右的作用力的同時(shí)，木板對(duì)后輪施加向左的反作用力。這兩個(gè)均為摩擦力，且同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失。 通過(guò)學(xué)生的觀察，教師的引導(dǎo)得出結(jié)論： 1. 力是兩物體間的相互作用，我們把這一對(duì)相互作用的力稱為作用力和反作用 力，且作用力和反作用力的性質(zhì)相同，同時(shí)存在，同時(shí)消失。 【演示】把兩個(gè)相同的彈簧秤A和B連接在一起，用手拉彈簧秤A，可以看到 兩個(gè)彈簧秤的指針同時(shí)移動(dòng)，彈簧秤B的示數(shù)指出彈簧秤A對(duì)它的拉力F的大小，而彈簧秤A的示數(shù)指出彈簧秤B對(duì)它的拉力F′的大小，可以看出兩彈簧秤的示數(shù)是相等的，改變手的拉彈簧秤的力，彈簧秤的示數(shù)隨著改變（同時(shí)增大，同時(shí)減小，同時(shí)為零），但兩個(gè)彈簧秤示數(shù)總相等，方向總相反。 2. 作用力和反作用力總是在一條直線上大小相等，方向相反，分別作用在兩相互 作用的物體上。 （二） 牛頓第三定律 1. 牛頓第三定律的表述：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，作用在一條直線上。 2. 牛頓第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式表述：F=-F′（負(fù)號(hào)表示反作用力F′與作用力F 的方向相反） 3. 對(duì)牛頓第三定律的深層理解： ⑴ 有大小相等，方向相反，作用在兩個(gè)物體上， 同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，作用時(shí)間相同，力的性質(zhì)相同，總是大小相等作用在同一條直線上等性質(zhì)的力，不一定是作用力與反作用力。還必須具有是兩個(gè)物體之間的相互作用才可肯定其為作用力與反作用力 的力。 （2）定律中的“總是”這兩個(gè)字是強(qiáng)調(diào)對(duì)于任何物體，在任何條件下，這兩個(gè)相等的關(guān)系都成立即； 不管物體大小形狀如何，例如大物體與大物體之間，或大物體與小物體間，還是任何形狀的物位之間其相互作用力總是大小相等。 不管物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何。例如靜止的物體之間，運(yùn)動(dòng)的物體之間或靜止物體與靜止的物體之間，其相互作用力都是大小相等， ⑶ 作用力和反作用力的產(chǎn)生和消失是同時(shí)的。因?yàn)閮烧咧腥粲幸粋€(gè)產(chǎn)生和消失，則另一個(gè)必須同時(shí)產(chǎn)生或消失。否則其間的相等關(guān)系就不成立了?？梢?jiàn)認(rèn)為作用力與反作用力的產(chǎn)生有先后的說(shuō)法是不對(duì)的。 4. 作用力和反作用力跟平衡力的區(qū)別 作用力和反作用力跟平衡力雖有相似之處（力的大小相等，方向相反，作用在同一 直線上）但更重要的是它們之間存在本質(zhì)的區(qū)別。 ⑴ 作用物體不同。作用力和反作用力是作用在兩個(gè)不同物體上，而平衡力只作用 在一個(gè)物體上。 ⑵ 力的性質(zhì)不同。作用力和反作用力必是同性質(zhì)的力，而平衡力可以是性質(zhì)不同 的一對(duì)力。 ⑶ 力的作用時(shí)間不同。作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，而一對(duì)平衡力中的一個(gè)消失，另一個(gè)可以存在。。 ⑷ 作用效果不同。作用力和反作用力在兩個(gè)不同物體上，效果可以不同，作用力和反作用不存在平衡問(wèn)題。而一對(duì)平衡力的作用效果是使外同處于平衡狀態(tài)。 可見(jiàn)：作用力和反作用力“異體（相互作用的兩物體）、共線（作用在一條直線上）、等值（大小相等）、反向（方向相反）、同性（性質(zhì)相同）、同存（同時(shí)存在同時(shí)消失）”，平衡力是“同體（作用在同一物體上）、共線、等值、反向”。 【例1】一個(gè)大人跟一個(gè)小孩站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大人把小孩拉過(guò)來(lái)了。對(duì)這個(gè)過(guò)程中作用于雙方的力的關(guān)系，不正確的說(shuō)法是（ ） A. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B. 大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大 C. 大人拉小孩的力與小孩拉大人的力一定相同 D. 地面對(duì)大人的最大摩擦力一定比地面對(duì)小孩的最大摩擦力大 【解析】作用力與反作用力總是大小相等的，大人與小孩手拉手比力氣時(shí)，無(wú)論是相持階段還是小孩被拉過(guò)來(lái)的過(guò)程中，大人拉小孩的力與小孩拉大人的力總是相等的。大人為什么能把小孩拉過(guò)來(lái)呢？關(guān)鍵在于地面對(duì)兩者的最大靜摩擦力不同。答案為A、B。 【小結(jié)】?jī)晌矬w間的相互作用力叫作用力和反作用力，它們總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，它們跟兩力平衡有本質(zhì)區(qū)別。。 課堂小結(jié) 七、 111