高中物理牛頓第三定律教案 魯科版 必修1（通用）

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1、牛頓第三定律 從容說課 本節(jié)課的獨特育人價值在于通過對第三定律的學(xué)習(xí)，能夠啟發(fā)學(xué)生客觀、辯證地評價周圍發(fā)生的事物,并培養(yǎng)學(xué)生在小組活動中的團結(jié)協(xié)作精神. 學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、運動，力和運動的關(guān)系.對力和運動的關(guān)系有了一定的初步認(rèn)識.本章節(jié)中最重要的知識點是“牛頓第二定律”，但是學(xué)生對研究對象仍然是分辨不清，經(jīng)常混淆物體系間的內(nèi)力和外力.最難的是學(xué)生不清楚物體系間單個物體的受力及它們力的關(guān)系.經(jīng)過本節(jié)課對物理現(xiàn)象的分析總結(jié)恰好能夠解決以上所有的疑問. 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過幾個具體的力，學(xué)會了對物體的受力分析，掌握了物體的運動規(guī)律.在上一節(jié)課中又學(xué)習(xí)了物體運動和力的關(guān)系.但是在學(xué)生的

2、頭腦中往往有這樣一種錯誤的認(rèn)識:當(dāng)一個大人和一個小孩在拔河比賽時，大人之所以會勝是由于大人施加給小孩的力大于小孩施加給大人的力.如果直接給出牛頓第三定律，學(xué)生的感覺是簡單無味，實則理解不透，更不能用來解決實際問題.而當(dāng)年牛頓便是經(jīng)過大量的實驗和前人的總結(jié)才得出的“牛頓第三定律”.教學(xué)中如果我們采取分組進行實驗探究的方法，既可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、解決實際問題的能力. 三維目標(biāo) 知識與技能 1.讓學(xué)生深刻理解物體間的作用是相互的及相互作用力的大小關(guān)系. 2.能夠利用牛頓第三定律解決生活中遇到的實際問題. 過程與方法 學(xué)習(xí)研究物理現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律的方法. 情感

3、態(tài)度與價值觀 對學(xué)生進行創(chuàng)新精神的培養(yǎng). 教學(xué)設(shè)計 教學(xué)重點 掌握牛頓第三定律 教學(xué)難點 區(qū)別平衡力和作用力與反作用力. 教具準(zhǔn)備 1.對所有的學(xué)生進行合理分組. 2.提出問題，設(shè)計好學(xué)生的活動方案. 3.準(zhǔn)備實驗所需的各種器材. 課時安排 1課時 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 ［教師活動］ 提出問題1:拍手鼓掌的感覺怎樣？ 提出問題2:用腳踢球的感覺怎樣？ ［學(xué)生活動］每個小組成員根據(jù)自己的體驗說出各種感受. （設(shè)計意圖:根據(jù)學(xué)生感受的共性引出物體的作用是相互的，提出作用力與反作用力的概念） 推進新課 ［教師活動］左手疼痛，是左手受到力的作用所產(chǎn)生的一種效果，這說明左

4、手受到了力的作用. 問（緊接提）:請你分析一下，這個力是誰施加給它的？（答:右手) 出示: 問:剛才鼓掌時，你的左手痛，那右手痛不痛？（答:也痛) ［教師活動］那也就是說，你的右手也受到了力的作用. 那請你分析一下誰是施力物體.（答:左手) 出示: 小結(jié):左手對右手有力的作用，右手對左手也有力的作用. 問:這說明什么問題？（請學(xué)生回答:力的作用是相互的)肯定學(xué)生的回答. 一、物體間的作用是相互的 1.兩個物體間的作用總是相互的 問:在剛才這個例子中，左手對右手有力的作用，右手對左手也有力的作用，這里出 現(xiàn)了幾個力？答:兩個.（強調(diào):兩個力,F1、F2） 引:這說明物體

5、間的作用力總是成對出現(xiàn)的. 問:自然界的作用力的個數(shù)若用數(shù)學(xué)中的方法怎么表示？答:2 N，必然是偶數(shù). 引:物體間的作用力總是成對出現(xiàn)的，兩個物體間相互作用的這一對力，叫做作用力 與反作用力.若把其中一個力叫做作用力，則另一個就叫做反作用力.(電腦出示) 2.兩個物體間相互作用的這一對力，叫做作用力與反作用力.若把其中一個力叫做作用力，則另一個就叫做反作用力. 今天我們要學(xué)習(xí)的牛頓第三定律就是研究兩個物體間的一對作用力與反作用力的規(guī)律. 二、牛頓第三定律 ［教師活動］ 提出問題3:如果班級中力氣大的同學(xué)與力氣小的同學(xué)進行拔河比賽，預(yù)測比賽結(jié)果. 合作探究 學(xué)生活動:學(xué)生分小

6、組開始實驗；力氣大的同學(xué)穿上旱冰鞋（或站在比較光滑的平面上）重復(fù)實驗. （設(shè)計意圖:讓學(xué)生親自去體會作用力與反作用力大小的定性關(guān)系） 自然界的物體是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的. 舉例: 地球?qū)θ擞形饔?，人對地球也有吸引作用重力的作用是相互?用手打排球彈力的作用是相互的;剎車時車輪受地面的摩擦而停止摩擦力的作用是相互的;同名磁極相斥，異名磁極相吸磁力的作用是相互的;帶電的通草球之間的作用靜電力的作用是相互的. ［教師活動］提出問題4:設(shè)計實驗探討作用力與反作用力的定量關(guān)系（提供學(xué)生實驗所需的測量器材如彈簧秤）,并親自去指導(dǎo)每個小組的實驗. ［學(xué)生活動］學(xué)生以小組為單位進行設(shè)

7、計、實施實驗. （設(shè)計意圖:讓學(xué)生自己去探究本節(jié)課的重點并能分析實驗得出結(jié)論） 教師精講 結(jié)論:學(xué)生根據(jù)自己的實驗得出結(jié)論，教師加以恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，最后給出完整的牛頓第三定律. 兩個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. 強調(diào)說明:任何情況都是如此. 討論:A.以卵擊石；B.以拳擊臉. 注意:（1）反向性——作用力和反作用力方向相反； （2）相等性——作用力和反作用力大小總相等； （3）同時性——作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失； （4）同性質(zhì)——作用力和反作用力性質(zhì)相同. 合作探究 作用力與反作用力和一對平衡力的區(qū)別: 作用力與反作用力

8、 一對平衡力 作用在不同的物體上，效果不可抵消 作用在同一個物體上，效果可以抵消 性質(zhì)相同 性質(zhì)不一定相同 同時產(chǎn)生，同時消失 不一定同時 一個力只有一個反作用力 一個力的平衡力有可能不止一個 知識拓展 解決實際問題:分析馬拉車和車?yán)R的力的大小關(guān)系；分析人走路的受力情況. （最好讓學(xué)生提出生活中涉及到的有關(guān)牛頓第三定律的問題） 課堂小結(jié) 這節(jié)課我們認(rèn)識了作用力和反作用力，而這節(jié)課的重點是了解牛頓第三定律.牛頓第三定律揭示了作用力與反作用力之間的關(guān)系,說明作用力與反作用力是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上的,以及作用力與反作用力的相互性、同時性和同一性.并要注意

9、作用力與反作用力跟我們初中學(xué)過的一對平衡力的區(qū)分.我們可以根據(jù)作用力與反作用力的性質(zhì)來區(qū)分. ［例題剖析1］ 一個大漢（甲）跟一個女孩（乙）站在水平地面上手拉手比力氣，結(jié)果大漢把女孩拉過來了.對這個過程中作用于雙方的力的關(guān)系，不正確的說法是( ) A.大漢拉女孩的力一定比女孩拉大漢的力大 B.大漢拉女孩的力不一定比女孩拉大漢的力大 C.大漢拉女孩的力與女孩拉大漢的力一定相等 D.只有在大漢把女孩拉動的過程中，大漢的力才比女孩的力大，在可能出現(xiàn)的短暫相持過程中，兩人的拉力一樣大 分析:作用力與反作用力總是大小相等的.大漢與女孩手拉手比力氣時，無論是在相持階段還是女孩被大漢拉過來

10、的過程中，大漢拉女孩的力與女孩拉大漢的力的大小總是相等的，所以說法B、C正確. 答案:AD 說明:既然大漢拉女孩和女孩拉大漢的力一樣大，大漢為什么能把女孩拉過來呢？關(guān)鍵在于地面對兩者的最大靜摩擦力不同.如圖6-3-1分別畫出兩者在水平方向上的受力情況，顯然，只有當(dāng)f甲＞f乙時，女孩才會被大漢拉過來.如果讓大漢穿上溜冰鞋站在磨光水泥地上，兩人再比力氣時，女孩就可以輕而易舉地把大漢拉過來. 圖6-3-1 ［例題剖析2］一輛汽車沿山坡加速上行，不計空氣阻力，汽車受到哪幾個力？指出各個力的反作用力. 分析:以汽車為研究對象，根據(jù)對汽車發(fā)生作用的物體，找出汽車受到的力，然后由“甲對乙和乙對

11、甲”的關(guān)系，找出各自的反作用力. 解答:汽車受到的力和各個力的反作用力列表如下: 汽車受到的力 對應(yīng)的反作用力 地球?qū)ζ嚨闹亓 汽車對地球的吸引力G′ 山坡對汽車的支持力N 汽車對山坡的壓力N′ 山坡對汽車的摩擦力f 汽車對山坡的摩擦力f′ 山坡對汽車的牽引力F 汽車對山坡的推力F′ 畫出汽車和山坡隔離體的受力圖，如圖6-3-2所示. 圖6-3-2 說明:常有些學(xué)生會把汽車受到的牽引力，說成是“發(fā)動機對汽車的力”，這是不正確的.發(fā)動機作為汽車的一部分，它與車身之間的作用力是內(nèi)力，根據(jù)牛頓第二定律，內(nèi)力不可能使整體產(chǎn)生加速度.這正像自己用手揪住頭發(fā)向上

12、拉，不會使自己離開地面一樣. 汽車前進的機理是:發(fā)動機工作，通過傳動裝置帶動車輪旋轉(zhuǎn)，車輪旋轉(zhuǎn)時力圖把地面向后推，地面施力使車向前，正像人行走時也是依靠從地面獲得推力一樣. ［例題剖析3］如圖6-3-3所示，用彈簧秤懸掛一個重力為G=10 N的金屬塊，使金屬塊部分地浸在臺秤上的水杯中（水不會溢出）.若彈簧秤的示數(shù)變?yōu)門′=6 N，則臺秤的示數(shù)( ) 圖6-3-3 A.保持不變 B.增加10 N C.增加6 N D.增加4 N 分析:金屬塊浸入水中后，水對金屬塊產(chǎn)生浮力F.由彈簧秤的示數(shù)知，浮力的大小為 F=

13、G=T′=10 N-6 N=4 N. 根據(jù)牛頓第三定律，金屬塊對水也施加一個反作用力F′，其大小F′=F=4 N.通過水和缸的傳遞，對臺秤產(chǎn)生附加壓力.所以，臺秤的示數(shù)增加4 N. 答案:D 說明:任何力都是成對出現(xiàn)的，對液體和氣體的作用同樣遵循著牛頓第三定律.本題可以通過實驗精確驗證，請同學(xué)們自己去完成. 討論:牛頓第三定律中的作用力與反作用力，指的都是實際物體間的相互作用力，每一個力都有明確的施力者與受力者.它們不同于在力的分解與合成中，根據(jù)力的作用效果而引入的“合力”與“分力”.因此，合力與分力都沒有單獨的反作用力. 布置作業(yè) 根據(jù)本課和以后的學(xué)習(xí)要求提出以下兩個作業(yè): （

14、1）分析火箭為什么能夠升空； （2）總結(jié)區(qū)分牛頓第三定律和二力平衡. 思考題: 1.甲、乙兩位同學(xué)在課間休息時相互打鬧，甲失手將乙打痛了.甲狡辯說:“力的作用是相互的，我給了你多大的力，你同樣給了我多大的力；我把你打痛了，你同樣也把我打痛了.”你對此如何評判？ 2.在拔河比賽中，甲隊勝了乙隊，是不是由于甲隊作用于乙隊的力大于乙隊作用于甲隊的力.為什么？如果不是那是由于什么原因? 教材習(xí)題講解 1.答:1.棒球 2.直升機 3.火箭 4.斜面上推物體 5.手推車 6.踢球 7.跑步8.起吊重物…… 2.答:當(dāng)人在船上跑的時候，船對人有一個向前的靜摩擦力，對人來說是動力；同樣人對船也有一個反作用力,此力對船來說也是動力,故人加速跑的同時船也反向加速運動. 3.答:此題主要是讓學(xué)生區(qū)別一對平衡力和一對作用力、反作用力的不同.這兩對力的區(qū)別在于1.前者不一定是同性質(zhì)的力,后者一定是同性質(zhì)的力;2.前者力的作用點在同一個物體上,而后者則在不同物體上.故A對. 板書設(shè)計 牛頓第三定律 一、力是物體間的相互作用 二、作用力與反作用力 三、牛頓第三定律 相互性、同時性、同一性 四、平衡力跟作用力和反作用力的區(qū)別