《牛顿第三定律》教学设计

　　一、教学三维目标

 

　　1．知识与技能目标

 

　　（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）认识作用力和反作用力的关系。

 

　　（3）理解牛顿第三定律，能用该定律解释生活中的有关问题。

 

　　（4）能正确区分平衡力与作用力和反作用力。

 

　　（5）培养学生通过实验总结规律的能力和在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力。

 

　　2．过程与方法目标

 

　　（1）通过播放录像让学生观察录像生活中的物体间的相互作用力，提出研究问题，培养学生的观察和思考能力。

 

　　（2）教师指导下让学生大胆猜想作用力和反作用力的关系，然后由学生设计实验并动手实验，培养学生实验能力。

 

　　（3）通过交流、讨论归纳牛顿第三定律，培养学生的交流、合作能力及归纳的思维能力。

 

　　3．情感态度与价值观目标

 

　　（1）让学生知道生活中平常的事例可能蕴含着科学道理。

 

　　（2）培养学生热爱生活，观察生活，积极实践乐于探究的精神。

 

　　（3）体会“实践是检验真理的唯一标准”的哲学思想。

 

　　二、教学重点、难点

 

　　1．教学重点：作用力和反作用力的关系，掌握牛顿第三定律。

 

　　2．教学难点：作用力和反作用力与平衡力的区别和联系。

 

　　三、教学方法和教学手段

 

　　1．教学方法：启发式、探究式、讨论式等。

 

　　2．教学手段：实验、游戏、多媒体辅助等。

 

　　四、教学环节与教学流程：

 

　　1．教学环节：

 

 

　　2．教学流程：

 

 

　　五、教学过程

 

　　1．生活的体验，激发学生学习物理新知识的兴趣，引入新课

 

　　〖情景〗用图片录像展示手拉弹簧、踢足球、冰车互推、鸡蛋碰石头等。

 

　　〖问题〗这些物体间的作用力有何共同特点？

 

　　〖分析〗根据力的两个作用效果判断出力的作用总是相互的，是成对出现的。

 

　　〖归纳〗物体间的相互作用的这一对力叫作用力和反作用力。

 

　　2．采用探究式教学方法，通过实验手段，探究作用力和反作用力的关系，结合事实资料，得出作用力和反作用力的关系，归纳得出牛顿第三定律。让学生新身体验科学研究方法，培养学生的实验能力、交流与协作的团队精神以及求真、求实的科学态度。

 

　　2．1用做两水平弹簧对拉实验来探究作用力和反作用力的关系。

 

　　〖提出问题〗作用力和反作用力的大小、方向有什么关系？

 

　　〖提出猜想〗大小相等，方向相反。

 

　　〖演示实验〗让两个弹簧称对拉，第一次匀速拉，第二次加速拉（加速拉时用记忆弹簧称）。

 

　　〖实验现象〗两弹簧称的读数同时变化，且读数相等，拉力的方向相反。

 

　　〖实验分析〗说明在静止或加速直线运动状态中，作用力和反作用力大小相等方向相反。

 

　　2．2在转盘上做两弹簧对接实验来探究物体处于曲线运动状态中作用力和反作用力的关系。

 

　　〖提出问题〗物体处于曲线运动状态中作用力和反作用力的上述关系是否仍然成立呢？

 

　　〖实验录像〗人在转盘上，让两弹簧随转盘一起转动，同时两弹簧互拉。

 

　　〖实验现象〗两弹簧称的读数还是同时变化，且读数相等，拉力的方向相反。

 

　　〖实验分析〗说明在曲线运动状态（即变速运动）中，作用力和反作用力的大小相等方向相反。

 

　　2．3通过改变作用力的方向，探究作用力和反作用力的方向是否还会在同一直线上。

 

　　〖提出问题〗如果改变作用力的方向，那么作用力和反作用力还会在同一直线上吗？

 

　　〖演示实验〗两个互相靠近的小磁针，移动一个小磁针来改变作力的方向。

 

　　〖实验现象〗靠近的小磁针的磁极在同一直线，移动一个小磁针的过程中，磁极始终在同一直线上。

 

　　〖实验分析〗小磁针间的作用力和反作用力的方向始终在同一直线上。

 

　　2．4课堂上让同学自己做弹簧互拉实验，体会作用力和反作用力的关系。

 

　　〖随堂实验〗两位同学为一组，各拉一个弹簧称，观察弹簧称的读数，体会作用力和反作用力的关系。

 

　　〖实验现象〗有的说作用力和反作用力大小相等，方向相反；有的说大小也有不相等的时候。

 

　　〖实验分析〗两弹簧称的读数不相等，原因是实验有误差。

 

　　〖解决办法〗用传感器探究作用力和反作用力的关系。

 

　　2．5用传感器探究作用力和反作用力的关系，更精确地验证作用力和反作用力的关系，

 

　　〖演示实验〗用传感器探究作用力与反作用力的关系。

 

　　〖实验现象〗

 

　　〖实验分析〗图象上下对称，说明在任何时刻个力的大小都是相等的、方向都是相反的。

 

　　2．6归纳总结牛顿第三定律内容。

 

　　（1）牛顿第三定律内容：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，作用在同一直线上。（等大，反向，共线）

 

　　（2）、数学表达式：F=-F’（负号表示方向相反）

 

　　3．通过展示生活中一些有关牛顿第三定律应用的实例，解释其中原理，让学生体会物理知识对生产、生活的巨大影响，了解并体物理学对经济、社会发展的贡献；调动学生参与科技活动的热情，增强学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，促使学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

 

　　3．1通过几个演示实验，体会牛顿第三定律在生活中的应用。

 

　　〖演示实验〗

 

　　（1）小风扇安装在小车上，打开电源风扇转动，小车前进。

 

　　（2）转动竹蜻蜓飞上天。

 

　　（3）水中螺旋桨。

 

　　〖原理分析〗

 

　　（1）风扇给空气向后的作用力，空气给风扇向前的反作用力。

 

　　（2）竹蜻蜓给空气向下的作用力，空气给竹蜻蜓向上的反作用力。

 

　　（3）螺旋桨给水向后的作用力，水给螺旋桨向前的反作用力。

 

　　〖实际应用〗

 

　　气垫船、直升飞机、轮船。

 

　　3．2 通过演示水火箭，让学生了解火箭升空的原理。

 

　　〖演示实验〗水火箭

 

　　〖原理分析〗高压的水喷出来，火箭对水有向下的作用力，水对火箭有向上的反作用力。

 

　　〖实际应用〗火箭、喷火器飞机、航天飞机。

 

　　注意：3．1和3．2种的原理的差别：前者作用的物质不是自身的一部分，而后者是。

 

　　3．3通过对玩具汽车为什么会前进的探究，理解汽车的牵引力是由地面的摩擦力提供的。

 

　　〖情景〗玩具汽车在泡沫板上开动。

 

　　〖提出问题〗汽车的牵引力是怎么产生的？

 

　　〖演示实验〗泡沫板放在四、五个平行的试管上，玩具汽车放在泡沫板，开动玩具汽车。

 

　　〖实验现象〗玩具汽车前进的同时，泡沫板后退。

 

　　〖实验分析〗泡沫板后退说明汽车主动轮给泡沫板向后的作用力，根据牛顿第三定律可知，泡沫板也给汽车向前的作用力（摩擦力），正是这个摩擦力作为汽车的牵引力。

 

　　〖提出问题〗如果把汽车的主动轮架空会有什么现象呢？

 

　　〖提出猜想〗汽车不会前进，泡沫板也不动。

 

　　〖实验现象〗汽车不会前进，泡沫板也不动。

 

　　〖实验分析〗主动轮与泡沫板没接触，汽车失去牵引力。

 

　　3．4通过对两位学生的拔河比赛的胜负原因的分析，了解拔河比赛取胜的关键。

 

　　〖游戏内容〗请两位同学上来进行拔河比赛，最好两位同学身材相差悬殊一点，一位男同学一位女同学更好，第一次两人站在地面上手拉手进行拔河；第二次让获胜者站在滑板上，另一位仍站在地面进行拔河。

 

　　〖游戏现象〗第一次获胜的同学站在滑板上后却输了。

 

　　〖游戏分析〗拔河过程中，两位同学之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的，不存在谁拉谁的力气大的问题。谁会被对方拉过去取决于这个人受到拉力与受地面给他的摩擦力的大小关系。因此，拔河取胜的关键在于受到地面的最大静摩擦力的大小。

 

　　4．通过比较作用力和反作用力与平衡力之间的区别和联系，对新知识做进一步巩固理解，通过交流与讨论，让学生进一步了解作用力和反作用力的特点。

 

　　〖情景〗马拉车。

 

　　〖问题〗马拉车的同时车也拉马，且力的大小相等，方向相反，力互相抵消。车怎么还能前进呢？

 

　　〖分析〗车能不能前进取决于马拉车的力和地面给车的摩擦力的大小，这里混淆了作用力和反作用力与平衡力这两个概念。首先展示下图所示几种不同性质的力，让学生分别找出作用力和反作用力与平衡力，然后比较相同点与不同点。同时得出作用力的反作用力的另一个特点：异物，同性，同时。

 

 

 

　　六、板书设计

 

 

　　《牛顿第三定律》教学设计说明

 

　　在新课程理念下，本节课注重知识的获取过程，从生活中的物体间相互作用力引入新课，把演示实验处理为学生随堂实验，使学生亲身体会作用力和反作用力的关系。在分析作用力和反作用力的关系在不同运动状态下均成立时，采取多种的实验方法，如静止状态下弹簧称对拉，在儿童公园的转台上弹簧称对拉，利用传感器数字实验系统探究作用力和反作用力的关系。使学生体会物理规律的得出不是靠一个实验就能得出的。

 

　　通过讲解牛顿第三定律在生活中的应用实例，让学生感到物理知识在生活实际的有巨大的应用，对社会发展起到了重要的作用；分析玩具汽车的牵引力来源和拔河比赛游戏，活跃了课堂气氛，在愉快的学习过程中体会牛顿第三定律，讲解牛顿第三定律在生活中的应用实例，让学生感到物理知识在生活实际的有巨大的应用，对社会发展起到了重要的作用。