2018-2019學(xué)年高中物理 第4章 4.5 牛頓第三定律教案 新人教版必修1.doc

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4.5 牛頓第三定律 教 學(xué) 目 標(biāo) 知識(shí)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，會(huì)用它解決有關(guān)問(wèn)題． 3．會(huì)區(qū)分平衡力與作用力和反作用力． 過(guò)程與方法 1．觀察生活中力的相互作用現(xiàn)象，思考力的相互作用的規(guī)律． 2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究力的相互作用規(guī)律． 3．通過(guò)鼓勵(lì)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(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度． 2．通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，獲得成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)好物理的信心． 3．培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神． 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 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(wèn)題 3．區(qū)別平衡力與作用力和反作用力． 教學(xué)難點(diǎn) 區(qū)別平衡力與作用力和反作用力． 教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí) 教 學(xué) 手 段 教具準(zhǔn)備 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) 活 動(dòng) [新課導(dǎo)入] 師：大家回憶一下力是怎樣定義的． 生：力是物體與物體間的相互作用． 師：什么是相互作用？ 生：物體間的相互作用就是甲對(duì)乙有作用，同時(shí)乙對(duì)甲也有作用。 師：大家可以用生活中的例子驗(yàn)證以前學(xué)過(guò)的“力的作用是相互的”， 生1：可以用兩塊相同形狀的海綿A、月，然后將它們對(duì)齊并相互擠壓，可以觀察到其形狀發(fā)生了變化，因?yàn)榱κ鞘刮矬w發(fā)生形變的原因，兩塊海綿都發(fā)生了形變，所以它們同時(shí)受到了力的作用． 師：為什么要用海綿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)? 生1：因?yàn)楹＞d的形變非常明顯，很容易進(jìn)行觀察． 師：為什么這兩塊海綿的形狀同時(shí)發(fā)生了變化? 生1：在相互擠壓的過(guò)程中，海綿A對(duì)海綿月有力的作用，同時(shí)海綿B也對(duì)海綿A有力的作用． 生2：可以用力拍巴掌，兩個(gè)巴掌同時(shí)感覺(jué)到力的作用． 生3：用橡皮擦擦去鉛筆寫的字，橡皮擦和紙同時(shí)受到力的作用． 師：大家分析得非常好，現(xiàn)在大家看這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)．大家觀察一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析一下為什么． (實(shí)驗(yàn)演示)將甲、乙兩個(gè)懸掛在同一高度的磁鐵，慢慢地靠近些，可以看到它們很快地相向運(yùn)動(dòng)起來(lái)． 生：磁鐵甲對(duì)磁鐵乙施加了力，同時(shí)磁鐵乙也對(duì)磁鐵甲施加了力的作用． [新課教學(xué)] 一、作用力和反作用力 總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 師：觀察和實(shí)驗(yàn)表明：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的．甲物體對(duì)乙物體有作用力的同時(shí)，乙物體對(duì)甲物體也有力的作用，物體間這一對(duì)相互作用的力通常叫做作用力和反作用力．我們把其中一個(gè)力叫做作用力，另一個(gè)力就叫做反作用力． 師：現(xiàn)在我們知道了作用力和反作用力的概念，那么它們之間的關(guān)系是什么呢?大家猜想一下． 學(xué)生猜想討論 生l：我認(rèn)為作用力和反作用力大小相等． 生2：力是一個(gè)矢量，它們的方向也應(yīng)該存在一個(gè)關(guān)系，我認(rèn)為作用力和反作用力方向相反 師：剛才兩位同學(xué)猜想得很有道理，但是還需要進(jìn)一步驗(yàn)證他們的猜想．大家想一下怎樣來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證呢? 生：要通過(guò)實(shí)驗(yàn)． 師：那么要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證作用力和反作用力之間的關(guān)系，應(yīng)該怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要什么樣的器材，實(shí)驗(yàn)的原理又是什么呢?大家自己先進(jìn)行討論一下． 學(xué)生討論，積極思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選取實(shí)驗(yàn)器材 師：選取的器材應(yīng)該具有什么特性? 生：選取的器材應(yīng)該能夠測(cè)量力的大小，這樣才可以比較作用力和反作用力的大?。? 師：我們常見的力的測(cè)量工具是什么? 生：彈簧秤． 師：我們需要幾只彈簧秤呢?為什么? 生：兩只，因?yàn)樾枰瑫r(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)力． 師：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?同學(xué)們可以把自己的實(shí)驗(yàn)方案用投影展示出來(lái)． 學(xué)生用投影展示實(shí)驗(yàn)方案 生：把兩個(gè)彈簧秤A和月連結(jié)在一起，如圖4—5—1甲所示． ①用手拉彈簧秤A之前，兩彈簧秤的示數(shù)均為零，說(shuō)明兩彈簧秤間無(wú)作用力；當(dāng)用手拉彈簧秤A時(shí)，可以看到兩個(gè)彈簧秤的指針同時(shí)移動(dòng)．彈簧秤月的示數(shù)指出彈簧秤A對(duì)它的作用力F的大小，而彈簧秤A的示數(shù)指出彈簧秤月對(duì)它的反作用力F，的大?。梢钥闯觯瑑蓚€(gè)彈簧秤的示數(shù)是相等的；改變手拉彈簧的力，彈簧秤的示數(shù)也隨著改變，但兩個(gè)示數(shù)總相等． 這說(shuō)明作用力和反作用力大小總是相等的，并且總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失的． ②分析彈簧秤B受到A的拉力F方向向右，彈簧秤A受到B的拉力F，方向向左，這兩個(gè)拉力在同一條直線上，這說(shuō)明作用力與反作用力方向相反，作用在同一條直線上． 師：剛才這位同學(xué)演示得非常好，根據(jù)他的演示，同學(xué)們可以對(duì)照自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，然后進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程． 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，老師巡回指導(dǎo) [教師總結(jié)]通過(guò)上述練習(xí)可知； (1)作用力和反作用力是發(fā)生在兩個(gè)物體之間的一對(duì)力． (2)任一物體既是對(duì)另一物體的施力物，同時(shí)也是另一物作用的受力物． (3)相互作用的一對(duì)力中，任何一個(gè)力都可作為作用力或者反作用力． 師：除了這種實(shí)驗(yàn)方法之外，我們還可以借助一種現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段——傳感器來(lái)驗(yàn)證作用力和反作用力之間的關(guān)系． 投影演示和實(shí)物展示傳感器，介紹傳感器的用法 注意：學(xué)生初次接觸傳感器，對(duì)其應(yīng)用的方法和使用的技巧還很不熟悉，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生自己閱讀使用說(shuō)明，通過(guò)閱讀逐步獨(dú)立掌握傳感器的使用方法，在這個(gè)過(guò)程中還可以鍛煉學(xué)生自主閱讀科技說(shuō)明書的能力，為以后走向社會(huì)打下良好的科學(xué)素養(yǎng)，為終身發(fā)展作好準(zhǔn)備．學(xué)生用傳感器做實(shí)驗(yàn)，體會(huì)先進(jìn)科技帶來(lái)的方便 師：通過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)，我們可以得出什么樣的結(jié)論呢? 生：我們可以得出作用力和反作用力之間的關(guān)系：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上． [課堂訓(xùn)練] 在水平粗糙地面上滑行的木塊，與地球之間的相互作用力有幾對(duì)? A.一對(duì) B．兩對(duì) C．三對(duì) D．四對(duì) 解析：答案應(yīng)該選C．木塊與地面之間的相互作用力分別是：木塊對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木塊的支持力；木塊受到的地球的引力和它對(duì)地球的引力；木塊對(duì)地面的摩擦力和地面對(duì)它的摩擦力． 二、牛頓第三定律 師：根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以得到作用力和反作用力之間的關(guān)系，這就是牛頓第三定律的內(nèi)容： [多媒體展示] 牛頓第三定律：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，作用在同一直線上． 師：根據(jù)牛頓第三定律的內(nèi)容，結(jié)合大家做的實(shí)驗(yàn)，我們來(lái)討論總結(jié)一下作用力和反作用力的特點(diǎn)． 學(xué)生討論總結(jié)，老師補(bǔ)充不完整的部分 生1：作用力和反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失． 生2：作用力和反作用力作用在兩個(gè)相互作用的不同物體上，各自產(chǎn)生作用效果，不會(huì)抵消． 生3：作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力． 生4：物體間的相互作用力既可是接觸力，也可以是非接觸力． [教師總結(jié)]從上例中可知．作用力和反作用力除了大小相等、方向相反、作用在同一直線上外，還有性質(zhì)相同、作用對(duì)象不同的關(guān)系．所以我們可以用下面一句話概括作用力和反作用力之間的關(guān)系： 同值、同性、同變化，異物、反向、又共線． (三)相互作用力與平衡力間的關(guān)系 [教師)請(qǐng)同學(xué)們回憶一下什么是平衡力? [學(xué)生]作用在物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反．且作用在一條直線上，那么這兩個(gè)力就是一對(duì)平衡力． [教師]請(qǐng)同學(xué)們分析一下，手豎直握著酒瓶的瓶頸，而酒瓶靜止時(shí)．瓶子的受力中有幾對(duì)作用力和反作用力?有幾對(duì)平衡力?作用力和反作用力的關(guān)系跟兩平衡力間關(guān)系有何相同之處? [學(xué)生門有兩對(duì)作用力和反作用力． [學(xué)生2]有一對(duì)平衡力． [學(xué)生3]它們間的相同處有： (1)大小都是相同的． (2)方向都是相反的． (3)都是在同一直線上． [教師總結(jié)]通過(guò)上例分析可知，作用力和反作用力的關(guān)系跟兩平衡力間關(guān)系的相同之處可以概括為：同值、共線、都反向． [教師)g日么是不是說(shuō)相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一樣的呢? [學(xué)生]不是一樣的． [教師]那它們究竟有什么區(qū)別呢?請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合前面的例子，從作用對(duì)象、力的性質(zhì)、作用效果，作用時(shí)間四個(gè)方面加以分析． [學(xué)生活動(dòng)]舉例、討論． [教師]在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上總結(jié)．作用力和反作用力的關(guān)系與兩平衡力關(guān)系的不同點(diǎn)主要有： (1)作用對(duì)象不同 作用力和反作用力是作用在兩個(gè)物體上的，而平衡力是作用在同一物體上的． (2)力的性質(zhì)是不相同的 作用力和反作用力一定是同種性質(zhì)的力，而平衡力中的兩個(gè)力不一定同性． (3)作用效果不同 作用力和反作用力由于作用在不同的研究對(duì)象上，所以它們的作用效果不能相互抵消，而平衡力中的兩個(gè)力作用在同一物體上，它們的作用效果是可以相互抵消的，這也正是我們所說(shuō)的“平衡”的真實(shí)體現(xiàn)． (4)作用時(shí)間不同 作用力和反作用力是同生、同滅、同變化的，而平衡力都不一定要有這種關(guān)系，它可以一個(gè)力消失而另一個(gè)力獨(dú)立存在．同時(shí)也可以一個(gè)力不變而另一個(gè)力變化． 學(xué)生討論，多媒體展示表格 一對(duì)作用力和反作用力 一對(duì)平衡力 相同點(diǎn) 大小相等，方向相反，作用在同一條直線上 作用在兩個(gè)相互作用的物體上 作用在同一物體上 不同點(diǎn) 一定是同性質(zhì)的力 力的性質(zhì)不一定相同 一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 力的作用效果不能抵消 力的作用效果可以相互抵消 (課堂訓(xùn)練) 跳高運(yùn)動(dòng)員從地面起跳的瞬間，下列說(shuō)法哪些是正確的………………( ) A．運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力 B．地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力 C．地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力 D．地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力 i)析與解答：地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力和運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，永遠(yuǎn)大小相等，方向相反，作用在一條直線上，與運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．跳高運(yùn)動(dòng)員從地面起跳的瞬間，必有向上的加速度，這是因?yàn)榈孛娼o運(yùn)動(dòng)員的支持力女于達(dá)運(yùn)動(dòng)員受到的重力，運(yùn)動(dòng)員所受合外力豎直向上的結(jié)果．所以選項(xiàng)B正確．依據(jù)牛頓第三定律可知，選項(xiàng)A正確． 答案：ABD [小結(jié)] 學(xué)生在以前前的學(xué)習(xí)中，容易形成死記硬背的習(xí)慣，所以對(duì)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容很可能只是機(jī)械記，而沒(méi)有深入地思考，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)生真正地抓住重點(diǎn)，突破難點(diǎn)．對(duì)于應(yīng)用牛頓第三定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生更容易眼高手低，總覺(jué)得很簡(jiǎn)單，但大部分學(xué)生并沒(méi)真正地理解．這一節(jié)課從實(shí)驗(yàn)人手，讓學(xué)生自己分析總結(jié)，得出結(jié)論，這樣可以加深學(xué)生的理解． 學(xué) 生 活 動(dòng) 作 業(yè) [布置作業(yè)] 教材第88頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)． 板 書 設(shè) 計(jì) 一、力是物體間的相互作用 二、牛頓第三定律 三、作用力和反作用力與平衡力的比較 1．作用力 1．內(nèi)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，作用在一條直線上 1．相同點(diǎn)：大小、方向、是否在一條直線上 2．反作用力 2．理解 2．不同點(diǎn) 教 學(xué) 后 記