牛頓第三定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、牛頓第三定律教學(xué)設(shè)計(jì)浙江省三門(mén)中學(xué) 漆思佳一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路：物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，很多物理規(guī)律都是從實(shí)驗(yàn)總結(jié)深化得出。牛頓第三定律的得出同樣是基于大量的事實(shí)，進(jìn)行科學(xué)總結(jié)歸納后形成認(rèn)識(shí)。因此，本節(jié)課的設(shè)計(jì)基于學(xué)生認(rèn)識(shí)的層次性，設(shè)計(jì)大量的演示實(shí)驗(yàn)結(jié)合學(xué)生親身體驗(yàn)的探究性實(shí)驗(yàn)，層層遞進(jìn)、層層深入，在已有基礎(chǔ)上構(gòu)建新知。首先從當(dāng)下的熱點(diǎn)，嫦娥三帶著月兔升空說(shuō)起，和學(xué)生一起觀看火箭點(diǎn)火、發(fā)射過(guò)程，從中意識(shí)火箭升空的力學(xué)背景，再通過(guò)課堂小實(shí)驗(yàn)：噴氣火箭的升空，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)火箭對(duì)氣體、氣體對(duì)火箭的相互作用力。緊接著一系列的演示小實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)力的相互作用，讓學(xué)生結(jié)合生活中的其他情況得出結(jié)論：力的作用都

2、是相互的，同時(shí)總結(jié)出相互作用力的方向和作用點(diǎn)。緊接著再通過(guò)學(xué)生親身經(jīng)歷相互作用力關(guān)系的探究，初步確定相互作用力的大小、方向關(guān)系。在彈簧實(shí)驗(yàn)后再結(jié)合DIS進(jìn)行定量探究，最終得出牛頓第三定律結(jié)論。接下來(lái)通過(guò)拔河問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生再一次進(jìn)行深入思考，辨識(shí)平衡力與相互作用力，從而將本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容納入原有的知識(shí)體系中，真正的鞏固下來(lái)。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，以問(wèn)題為線索，形成思維沖擊鏈。引導(dǎo)學(xué)生思考、猜想、探究、分析，教師為課堂的組織者，突出學(xué)生主體地位，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效構(gòu)建。二、前期分析：學(xué)情分析牛頓第三定律是必修一第四章中的第五節(jié)，在此之前已學(xué)習(xí)了牛頓第一定律與牛頓第二定律，已經(jīng)能夠初步從受力的角度來(lái)研究物體

3、的運(yùn)動(dòng)。而這時(shí)候研究的對(duì)象僅僅局限于單一的物體，而我們所處的客觀世界不是孤立的體系，通過(guò)牛頓第三定律，則可以把物體的受力擴(kuò)展到系統(tǒng)中的物體上，研究多個(gè)物體的受力情況。學(xué)生對(duì)力的認(rèn)識(shí)基于初中所學(xué)，對(duì)相互作用有朦朧的等大、反向、異物、共線概念，實(shí)際上并沒(méi)有真正理解，不能在實(shí)際情景中應(yīng)用分析。很多同學(xué)對(duì)知識(shí)只是簡(jiǎn)單記憶，有點(diǎn)知其然不知其所以然，一方面容易將相互作用力與平衡力進(jìn)行混淆，一方面又在物體做變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生加速度時(shí)將相互作用與單一物體合力不為零產(chǎn)生加速度混淆。因此，需要在這兩方面設(shè)計(jì)相應(yīng)情景，讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)觀察，思考分析后真正理解，最終把本節(jié)所學(xué)與之前所學(xué)聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)建成知識(shí)體系，以便

4、在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中形成解題策略。教學(xué)重點(diǎn)1. 用彈簧秤實(shí)驗(yàn)初步探究相互作用力的關(guān)系2. 用DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究相互作用力的關(guān)系3. 用牛頓第三定律解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題4. 能區(qū)分相互作用力與平衡力教學(xué)難點(diǎn)1. 區(qū)分相互作用力和平衡力2. 能夠在實(shí)際情景中運(yùn)用牛頓第三定律進(jìn)行受力分析三、教學(xué)目標(biāo)(一) 知識(shí)與技能1. 認(rèn)識(shí)力的作用是相互的，能找出任意一個(gè)力對(duì)應(yīng)的反作用力2. 知道牛頓第三定律的內(nèi)容，知道作用力與反作用力的大小關(guān)系不受物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和參考系等的影響3. 能運(yùn)用牛頓第三定律解釋在實(shí)際生活中遇到的一些問(wèn)題4. 能區(qū)分平衡力、相互作用力(二) 過(guò)程與方法1. 通過(guò)觀察、分析演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步認(rèn)

5、識(shí)物體間力的作用是相互的，提出作用力與反作用力的概念2. 經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，得出牛頓第三定律3. 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)牛頓第三定律應(yīng)用的情景(三) 情感態(tài)度與價(jià)值觀1、 通過(guò)觀看嫦娥三號(hào)火箭發(fā)射的視頻，增強(qiáng)民族自豪感，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣2、 通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)、經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力四、課前準(zhǔn)備：自制噴氣小火箭、自制明輪小船、水槽、電動(dòng)小車(chē)、木板、滾筒、綁有磁鐵的小車(chē)、四輪滑板、指針式臺(tái)秤、燒杯、演示用彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)、安卓智能手機(jī)、雙面膠帶、無(wú)線鼠標(biāo)、無(wú)線路由器、dis力學(xué)傳感器（配套dis軟件）、學(xué)生探究用彈簧測(cè)力計(jì)（2*25）、上課用ppt五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）提出問(wèn)題觀看視

6、頻：嫦娥三號(hào)發(fā)射。演示實(shí)驗(yàn)1：噴氣小火箭。問(wèn)題1：火箭為什么能升空？問(wèn)題2：誰(shuí)給火箭施加力？問(wèn)題3：火箭隊(duì)空氣有沒(méi)有作用力？（力的作用是相互的，在生活中有許多相互作用的例子）學(xué)生舉例：演示實(shí)驗(yàn)2：磁性小車(chē)間的相互排斥。演示實(shí)驗(yàn)3：船在水中前行。小結(jié)：?jiǎn)栴}4：作用力與反作用力有什么關(guān)系？（二）實(shí)驗(yàn)探究1學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)任務(wù)：探究作用力和反作用力的關(guān)系1 猜想：2 設(shè)計(jì)方案：3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：注意事項(xiàng)：（1）彈簧秤要調(diào)零； （2）彈簧秤在使用時(shí)要沿軸線方向拉； （3）拉力不能超出彈簧秤的彈性限度。實(shí)驗(yàn)操作FAFB大小方向大小方向彈簧秤靜止時(shí)彈簧秤運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)論： 2DIS演示探究3汽車(chē)?yán)顳IS實(shí)驗(yàn)視頻播放（三

7、）牛頓第三定律內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的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。理解：（1）作用力與反作用力總是“等值”、“反向”、“共線”、“異體”。 （2）“總是”表示與物態(tài)、力的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系無(wú)關(guān)。（四）規(guī)律應(yīng)用教師：接下來(lái)，大家觀察老師做幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)，從作用力的角度思考，完成活動(dòng)單上第一個(gè)活動(dòng)明輪電動(dòng)船置于水槽中，閉合開(kāi)關(guān)，小船在水槽中前進(jìn)；用手抓住小船，閉合開(kāi)關(guān)后，小船不前進(jìn)，水槽中的水被往后排。演示實(shí)驗(yàn)3：小車(chē)放在長(zhǎng)直膠木板上，木板放在滾筒上。啟動(dòng)小車(chē)，小車(chē)往前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)木板往后運(yùn)動(dòng)。按住小車(chē)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、小車(chē)不動(dòng)、木板往后運(yùn)動(dòng)；按住木板啟動(dòng)小車(chē)，木板不動(dòng)，小車(chē)向前

8、運(yùn)動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn)4：兩個(gè)綁有磁鐵的小車(chē)A、B，同名磁極相對(duì)時(shí)，同時(shí)釋放，小車(chē)往兩邊分開(kāi)；將其中小車(chē)A固定，釋放小車(chē)B，小車(chē)B被排斥走；將小車(chē)B固定，釋放小車(chē)A，小車(chē)A被排斥走。換成異名磁極重復(fù)以上步驟。演示實(shí)驗(yàn)5：小臺(tái)秤上放置一杯水，用彈簧秤掛一重物，將重物置于水中，臺(tái)秤讀數(shù)變大，彈簧秤示數(shù)變小。學(xué)生展示活動(dòng)單成果、闡述結(jié)論。教師總結(jié)：物體A對(duì)物體B有作用，同時(shí)物體B對(duì)物體A也有作用，若把A對(duì)B的力稱為作用力，則可以把B對(duì)A的作用力成為反作用力，把這樣一對(duì)作用力與反作用力叫做二者互成相互作用作用力反作用力物體A 物體B作用力與反作用力教師板書(shū)：提問(wèn)：相互作用力有什么關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出，方向相反

9、，作用在相互的兩個(gè)物體上，性質(zhì)相同等問(wèn)：作用力與反作用力之間的大小關(guān)系呢？學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究相互作用力的大小關(guān)系1、 分組2、 猜想、設(shè)計(jì)方案、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜3、 學(xué)生用兩個(gè)彈簧秤實(shí)驗(yàn)4、 教師巡視指導(dǎo)、把學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程用手機(jī)無(wú)線投影到大屏幕上5、 學(xué)生展示成果、評(píng)價(jià)6、 結(jié)論教師引導(dǎo)分析：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)用彈簧秤指針有變動(dòng)、讀數(shù)比較困難，可不可以用什么來(lái)代替彈簧秤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？引入dis實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用雙向力傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)時(shí)精確測(cè)量相互作用力的大小總結(jié)規(guī)律、得出結(jié)論：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。牛頓第三定律作用在同一直線上總是大小相等方向相反作用力與反作用力板書(shū)：規(guī)律應(yīng)用：甲、乙

10、兩個(gè)人拔河處于僵持狀態(tài)，1、請(qǐng)?jiān)囍治黾资艿搅τ袔讉€(gè)；2、請(qǐng)找出每個(gè)個(gè)力的反作用力；3、請(qǐng)分析甲受到哪幾對(duì)平衡力。多媒體展示：相互作用和平衡力的區(qū)別拔河分不出勝負(fù)多沒(méi)意思啊，我們找一個(gè)能拔出勝負(fù)的，在我們班上選兩個(gè)同學(xué)，一個(gè)大力士為甲，另一個(gè)力氣比較小為乙，來(lái)拔河。學(xué)生活動(dòng)：兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)演示拔河，甲贏。提問(wèn)：能不能讓小個(gè)子贏呢？教師拿出滑板，讓甲站在滑板上，再做一次。甲腳下踩著滑板，再次拔河，乙贏。提問(wèn)：看來(lái)滑板有魔力呀，踩著就輸。引導(dǎo)學(xué)生從受力的角度來(lái)分析，1、甲對(duì)乙的力與乙對(duì)甲的力是否相等，為什么？2、乙為什么會(huì)輸？3、同樣是甲力氣大，為什么后來(lái)會(huì)輸呢，這次拔河中甲、乙的力不是也該一樣大么

11、？4、所以以后學(xué)校組織拔河比賽，我們班級(jí)同學(xué)為了奪冠該采用什么樣的策略？ 六、形成性練習(xí)（一）課堂練習(xí)分析拔河成敗，提出拔河策略（二）課后練習(xí)書(shū)后本節(jié)練習(xí)七、小結(jié) 本節(jié)課學(xué)習(xí)了相互作用力的關(guān)系，總結(jié)下來(lái)就是八個(gè)字：等大、反向、共線、異物；討論了一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力之間的異同；分析了拔河問(wèn)題、并指出拔河要取勝的關(guān)鍵。八、板書(shū)【板書(shū)設(shè)計(jì)】牛頓第三定律反作用力作用力物體A 物體B作用在同一直線上總是大小相等方向相反作用力與反作用力八、教后反思教學(xué)流程圖：開(kāi)始“嫦娥三號(hào)成功發(fā)射”引入演示實(shí)驗(yàn) 學(xué)生觀察、思考、總結(jié)教師引導(dǎo)總結(jié)力的作用相互性提出作用力與反作用力概念提出猜想，設(shè)計(jì)方案方案分組實(shí)驗(yàn) 彈簧秤對(duì)拉判斷猜想是否正確變速時(shí)結(jié)論是否正確實(shí)驗(yàn) 用傳感器測(cè)量歸納 總結(jié)牛頓第三定律分析 作