资源简介

课例《牛顿第三定律》
【教学分析】
牛顿第一、二定律描述了一个物体受力与运动的关系，牛顿第三定律是把两个物体的相互作用联系起来的桥梁，它独立地反映了力学规律的另一侧面。牛顿第三定律是对牛顿第一、第二定律有效补充，可以实现把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体。因此牛顿第三定律和牛顿第一、二定律一起建立了一个完整了理论体系，奠定了整个力学的基础。
【教学目标】
1物理观念、通过生活中的作用力和反作用力的事例，体验作用力和反作用力的不同作用效果；
2科学探究、通过小组合作做实验探究得出牛顿第三定律，体会实验在发现自然规律中的作用；
3科学态度与责任、培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。
【重点难点】
重点：作用力和反作用力的关系，牛顿第三定律。
难点：作用力和反作用力与一对平衡力的异同。
【教学资源】
遥控电动车、长木板、条形磁铁、小车、气球、橡皮筋等；
【课时安排】
1课时
【设计依据】
本设计的基本思路是：以学生为主体通过实验探究的方式，以从特殊到一般归纳推理的方法，建立作用力与反作用力的概念；通过学生猜想、实验验证得出作用力和反作用力的关系和特点，让学生自主理解牛顿第三定律的内容，体会牛顿经历的科学研究过程和方法；最后通过三个力学问题，综合应用牛顿运动定律，解决学生受力分析中的困惑，对比得出一对“平衡力”和一对“作用力和反作用力”的区别，感悟物理学在社会科技生活发展中的重要作用。
本设计的依据和理由：
1、物理概念习得的归纳推理方式中的“求同法”。物体间三种不同性质的力都发生了相互作用，说明物体间的作用总是相互的，从而建立作用力与反作用力的概念。
2、实验研究法。实验是人为创造一个环境，排除干扰，突出主要因素，在一个理想环境下进行操作。实验的精髓在于控制，各种科学方法的核心是实验。本节课以实验为依据建立概念、发现规律，又不断的用实验进行检验。
本设计要突出的重点是：作用力和反作用力的关系和牛顿第三定律。方法是“实验法”。
本设计要突破的难点是：作用力和反作用力与一对平衡力的异同。结合实例，运用“对比法”。
【教学流程】
1、教学流程图
2、流程图和教学环节说明
环节一：通过实验探究建立概念
活动I： 实验1：请同学们按压桌面体会相互作用。
实验2：请同学们观察用两块条形磁铁和两小车说明物体间的相互作用。
实验3：把遥控电动车放在平板车上，遥控车向前运动的同时平板车向后运动。
环节二：通过实验探究作用力与反作用力的关系，认识牛顿第三定律
活动Ⅱ：实验4：橡皮筋缠绕对拉。
实验5：两个弹簧测力计对拉，观察在静止时和运动情况下，作用力与反作用力
的大小关系
实验6：微课 用DIS实验 力传感器探究物体在运动的情况下，作用力与反作用
力的大小关系
环节三：通过实例体会分析牛顿运动定律在生产、生活和科技中的应用
活动Ⅱ：实例1：马拉车
实例2：火箭（实验7：气球反冲）
实例3：视频 牛顿第三定律在生活中的常见应用
【教学过程】
（一）活动引入，通过实验让学生自主建立概念
实验1：请学生按压桌面，体会相互作用。
请学生回答获得的感觉，显露认知冲突，启发学生物体间力的作用是相互的，这是客观事实，与主观意愿无关。
实验2：同学们观察用两块条形磁铁和两小车说明物体间的相互作用。
实验3：把遥控电动车放在木板上打开开关，遥控车向前运动的同时木板向后运动。
归纳总结：
弹力的作用是相互的，磁场力的作用是相互的，摩擦力的作用是相互的。
——大量的观察和实验表明：两物体之间的作用总是相互的。
A对B有力的作用时，B也一定同时对A有方向相反的力的作用。我们可以把其中任意一个叫做作用力，那么另一个就是反作用力。
（二）通过实验探究作用力与反作用力的关系，认识牛顿第三定律
我们初中就已学习了力是物体之间的相互作用和力的三要素（大小、方向和作用点），请同学通过这些知识和前面的观察与实验，说说“作用力”与“反作用力”有哪些特点或关系？
归纳总结：一对作用力与反作用力的关系：
作用对象：作用在两个不同物体上
方向：方向相反，作用于同一直线
实验4：橡皮筋缠绕对拉
根据弹力方向说明，作用力与反作用力作用在同一直线上。
作用力与反作用力的大小是否相等？如何通过实验验证？
实验5：两个弹簧测力计对拉，观察在静止时、一起匀速运动、加速运动和减速运动时时作用力与反作用力的大小关系。
实验6： 学生观看微课 DIS实验 用力传感器探究作用力与反作用力的关系
你如何理解作用力随时间变化的图像？
③大小：相等
回顾前面的实验，手给桌面的是弹力，桌面给手的也是弹力。作用力与反作用力还有一个关系，从力的性质上来说，作用力和反作用力的性质相同。
④性质：相同
归纳总结：作用力与反作用力大小总是大小相等，性质相同(与物体的运动状态无关)；
同时产生、同时变化、同时消失。
综合我们上面的结论，就是著名的牛顿第三定律。
牛顿第三定律的表述：
大量事实表明：两个物体之间的作用力和反作用总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
数学表达式：
（三）通过实例体会分析牛顿运动定律在生产、生活和科技中的应用
实例1：“马拉车”问题
通过牛顿第三定律的学习，我们知道，马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力，它们大小相等，和马车的运动状态无关。那么，马车为什么会启动呢？根据牛顿第二定律，我们需要分别对马，对车进行受力分析。
马要产生向前的加速度，地面给马的摩擦力要大于车对马的拉力；车要向前加速，马拉车的力要大于地面给车的摩擦力。物体运动状态的改变，取决于它受到的合外力。
解决了马车启动的问题，我们借助马拉车的受力图，比较一对“平衡力”和一对“作用力与反作用力”的区别。
学生分组讨论，展示讨论结果。
实例2：用气球体验反冲运动（实验7），试分析现代火箭飞行的原理
航空火箭升空的原理与气球飞行的原理是相似的，都是利用气体获得反作用力作为动力。
实例3：生活中牛顿第三定律应用的实例
学生观看视频，分析还有哪些实例运用了牛顿第三定律
【板书设计】
牛顿第三定律
物体之间的作用总是相互的 二、牛顿第三定律的表述
作用力与反作用力 两个物体之间的作用力和反作用
总是成对出现 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
作用力与反作用力的关系
作用点：两个不同的物体 三、牛顿运动定律的应用
方向：相反，在同一直线 1、马拉车
大小：相等 2、火箭发射
性质：相同 3、划船、上岸、车前进、气垫船等
活动Ⅱ
探究实验
4、5、6、
活动Ⅰ
探究实验
1、2、3
作用力与反作用力
活动Ⅲ
实例
1、2、3
牛顿第三定律
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