牛顿第三定律教案

牛顿第三定律教案一、教材分析牛顿第三定律是牛顿运动定律的重要内容之一。实际上在用牛顿运动定律解决问题中，牛顿第三定律可以帮助选择研究对象、转换研究对象。通过本节课的学习，还可以加深学生对力的概念的理解，培养学生严谨的思维能力。建材由浅入深地从三个层次展开对牛顿第三定律的讨论：第一层次，从生活中的现象出发，指出力的作用是相互的，从而引出作用力与反作用力的概念。第二层次，是让学生通过探究作用力与反作用力的大小、方向之间的关系，经多次实验归纳出规律，提出牛顿第三定律。第三层次，是将牛顿第三定律应用于实际，用来解释生活现象，从而达到学以致用的目的。通过上述三个层次的学习，重现了规律形成的过程，使学生在获取知识的同时，亲自体验到探究的艰辛和乐趣，同时培养了学生的观察能力，动手能力，逻辑思维能力。二、学情分析学生在初中和高中都已经学习过：力是物体间的相互作用，所以，理解作用力与反作用力的概念并不难。学生对常见的三种不同性质的力（重力、弹力、摩擦力）有一定的认识，能对物体进行受力分析。这为运用牛顿第三定律解释生活现象做好了一定的准备，但把规律应用于实际，对学生来说，还是有一定的困难存在。在教学中，通过演示实验，增强学生的学习兴趣；通过教师引导、学生讨论，共同解决问题。三、教学目标1.知识与技能（1）知道作用力与反作用力的概念。（2）理解牛顿第三定律的确切含义。（3）会运用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。2.过程与方法（1）引导学生设计实验研究作用力与反作用力的关系并总结规律。（2）通过鼓励学生动手、勇于探究，提高学生自信心并养成科学思维习惯。3.情感态度与价值观（1）在解决问题的过程中培养学生交流与合作的精神。（2）经历观察、实验、探究等过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。四、重点难点1.教学重点理解牛顿第三定律的确切含义，会运用它解释生活中的有关问题。2.教学难点自主探究如何从实验观察，归纳总结出牛顿第三定律。五、教学思路为了在教学中体现科学探究精神，尽可能完整地经历科学探究的过程，使学生通过过程的体验，感受到战胜困难、解决物理问题的喜悦，体验到学习科学的乐趣，本节教学将采取以学生为主体，以问题为中心，以教师为引导，以小组讨论、合作为主要方式，让学生进行猜想、实验探究。教学中通过学生亲身体验引入新课，从丰富的例子中引出概念，并让学生把概念联系实际，加深对概念的理解。教师对探究实验加以积极引导，使学生逐步学会如何合作，如何探究物理规律。再把规律应用于解释生活现象，学以致用。并在教学中适时地渗透科技教育、人文教育和爱国主义教育。六、教学方法本节课主要采用以学生体验、分组探究和教师演示实验相结合的实验探究教学法。本节课采用的实验探究教学法，以学生体验、动手操作为主，使学生的思维处于活跃状态，充分调动学生学习的积极性。学生通过亲自动手操作体验科学探究的全过程，学习科学探究的方法，使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。为此，对以下教学环节进行了较为充分的设计。（1）“兴趣是最好的老师”。只有充分唤起学生的学习热情，才能使学生自主学习，真正成为学习的主人。因此在教学中创设一定的教学情景，例如让学生体验拍巴掌，展示天舟一号升空、趣味拔河等图片，做遥控飞机、电动小车等实验，在情景中引起学生的好奇心，激发学生的学习兴趣。（2）“从生活中来,到生活中去”。从学生体验拍巴掌的例子中引出作用力与反作用力的概念，其中穿插让学生举例以及精彩的演示实验，以丰富学生对概念的认识；在讲解完牛顿第三定律后，引导学生用牛顿第三定律解释生活现象，通过运用使学生的知识转化为能力。同时让学生感受到物理与生活的紧密联系，拉近学生与物理的距离，从而培养学生学习物理的兴趣。在教学手段上，充分使用ppt、演示实验、故事讲述，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。七、课前准备1.百度搜索引擎搜索图片：天舟一号发射图片，趣味拔河情境图。2.实验仪器：自制气球反冲装置，遥控飞机，电动小车，石头，鸡蛋，蹄形磁铁（2块），长木板，滑板，小车（2个），弹簧秤（2个），木块，水杯，测重仪，压力弹簧，尺子。3.制作ppt。八、课时安排1课时九、教学过程（一）引入新课演示：自制教具，演示气球反冲升空。学生仔细观察现象，引发兴趣。师：其实这里面啊，就蕴含着天舟一号的发射原理，要解释这其中的奥秘，我们就得学习今天的知识。上个月20号，我国首艘自制太空货运飞船天舟一号，成功发射！这代表中国已经具备向空间一次性运输大量物资以及天空加油的能力，天舟一号将成为中国航天史上的有一个里程碑！我国的航天事业是不是非常的给力呀？话说给力呀，今天这节课我们就从“给力”两个字开始！通常人们说的给力，这个力的含义是很丰富的，今天，我们回到力的本意，从物理学的角度研究“给力”的问题！俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。下面请大家比赛拍巴掌，看谁拍得最响。并请拍得最响的同学谈谈自己的感受。生：（拍巴掌并谈谈自己的感受）拍巴掌后会疼，巴掌都变红了，说明两手都受到力的作用，力的作用是相互的。师：也就是说，左手给右手一个力，右手也会给左手一个力，两手之间的力是相互的。那么，这种相互性，是不是普遍存在的？你能否举出几个实例来。生：举例。师：在我们身边啊，这样的例子是很多的，下面我通过实验给大家举两个例子。（展示遥控直升机，发动螺旋桨演示飞机升空）飞机起飞受到向上的力，这个是力是谁给的？生：空气/螺旋桨……师：（关闭开关，手拿飞机）那现在它周围也有空气，有给它这个力吗？为什么没有呢？生：螺旋桨没转动。师：看来螺旋桨转动有什么作用？生：给空气一个力的作用。通过这样的思考和推断，学生可以得出螺旋桨和空气之间的力是相互的。师：这个直升飞机可能没有玩过，大家小时候一定玩过电动车吧？老师今天也带了一个。（打开发动机，演示小车向前直线运动）小车为何能前进？生：轮子转动/有发动机。师：那有没有这种情况？发动机正常，轮子也能转，小车就是不前进！生：光滑地面/将小车悬空。师：（悬空小车，打开发动机）看来小车前进的力是谁给的？生：路面/路面给的摩擦力。师：是路面给了它一个向前的摩擦力。那小车对路面有力吗？生：有师：路面怎么不动呢？生：力太小了/路面是固定的师：那我们设想，如果我们把路面变得很轻很薄（拿出薄木板），而且啊我们还让它可以灵活运动（将木板放在倒置小车的轮子上方）我们让电动小车在这样的路面行驶，来看！怎么样？生：车子向前运动的同时，路面向后运动。（总结：车轮也确实给了路面一个向后的摩擦力，车轮与路面之间的力是相互的）师：在生活中，只要我们善于观察，这样的例子那是举不胜举，大家能否归纳一下，它们能否说明一个共同的问题呢？生：力的作用是相互的！师：由此我们知道，力的作用是相互的，当我们给出一个力的同时就会获得一个力！比如，我用手压在桌面上，手给桌面一个压力，同时，桌面给手一个支持力，这两个力是同时产生的，一个作用在桌面上，一个作用在手上。压力消失，支持力也随即消失。在物理学上，我们把这两个结伴而行的两个力，其中一个叫作用力的话，另一个就叫反作用力！（板书：作用力与反作用力）（二）作用力和反作用力师：作用力与反作用力除了同时产生，同时消失外，它们还存在其他的关系吗？比如大小？同学们看，老师用一个鸡蛋去撞石头（演示）鸡蛋破了，石头安然无恙。有同学就认为呀，鸡蛋给石头的力小于石头给鸡蛋的力。你们认为呢？生：相等。师：咦，现在又有了一种观点，认为这两个力是相等的。那么，作用力与反作用力的大小到底是怎样的呢？下面，我们就来研究这个问题！同学们看，这是一个拔河的情形，许多人认为，拔河是一项比拼力量的运动，胜负取决于双方拉力的大小。其实，这也是一对相互作用力的问题。下面，我们就以拔河为例，来探究作用力与反作用力的大小关系。现在啊，老师想现场来一场拔河比赛，有同学想来比试一下的吗？（请出男女同学各一名进行现场手拉手拔河，女生输掉了比赛。）师：这样看来，是男生的拉力大于女生了吗？生：是/不是……师：当然这还只是一个猜想，作用力与反作用力的大小关系，是一个定量的问题，需要通过测量来确定。什么仪器可以用来测量力的大小？生：弹簧测力计师：（拿出2个弹簧测力，让两位同学再次进行拔河，再找一位同学来观察示数情况）通过弹簧测力计的测量，可以粗略得到拔河时候双方的拉力大小相等，方向相反。（板书：大小相等，方向相反）师：那是不是所有性质的力的关系都是如此呢？任何一个科学的结论，都需要大量的物理实验来得出！现在，老师给大家准备了一些简单的实验器材，大家看，有弹簧测力计，可压缩弹簧，磁铁，木块和水。下面同学们就根据已有的器材，自主设计实验，探究各种相互作用力的关系。实验完成之后，同学们将实验结果填写在黑板上的这张表格中。下面，同学们动手实验。（学生分组进行自主实验）师：实验结果已经出来了，我们来看，四个小组得到的结果都是大小相等，方向相反。下面，请每个小组向大家介绍一下你们的实验方法。（学生介绍实验原理以及方法）（三）牛顿第三定律师：大量精确的实验得到的结论也都是如此，不管什么性质的力，不管物体处于静止状态，还是运动状态，作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，并且作用在一条直线上！（板书）其实早在300多年前，牛顿就得出了这个结论：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。继牛顿第一定律第二定律后，我们称它为牛顿第三定律。（四）牛顿第三定律的应用师：既然作用力与反作用力的大小是相等的，那又该如何解释鸡蛋撞石头的现象呢？生：（作答）师：至于拔河嘛，在解决这个问题之前，我想再来进行一次拔河比赛，这次我们还要请出一个特殊道具（滑板）。（请男生站在滑板上，女生站在地面上，女生轻松获胜）同学们发现其中的奥秘了吗？生：摩擦力。师：对，摩擦力，我们在对任意一方进行受力分析时，除了受到拉力外，他还受到地面给他的摩擦力，只有在拉力大于摩擦力的时候，他才能被对面拉过去。男生站在滑板上时，他和滑板整体所受的摩擦力显然小于站在水平地面上的时候，这样被女生拉过去也就不足为奇了。这说明呀，拔河时双方的胜负是与双方所受摩擦力有很大关系的。牛顿第三定律在生活和科学技术中，有着非常广泛的应用，通常我们给出一个力，往往是为了获得一个反作用力，就拿我开始演示的气球实验来说，看似简单，它也蕴含着牛顿第三定律的知识，同学们是否可以根据牛顿第三定律试着解释一下气球上升的奥秘？生：（气球飞出是借助了气体的反作用力。）师：实际上火箭的飞行也是借助了气体的反作用力。气体向后喷出，推动了火箭向前飞行。14世纪末期，我国学者万户，首次作了航天的科学尝试，他把47枚当时最大的火药火箭捆绑在自己坐的椅子背面让别人同时点燃这批火箭。为了纪念他，在月球表面的环形山中有一个是以万户命名的。看来啊，生活中处处有科学，总要让你去发现。希望同学们在以后的生活与学习中，都能勇于探索，去发现更多科学的奥秘！