33牛頓第三定律教學(xué)設(shè)計(jì)-高一上學(xué)期物理人教版_第1頁(yè)
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牛頓第三定律教材分析本節(jié)分三個(gè)層次對(duì)牛頓第三定律進(jìn)行研究:一是通過(guò)實(shí)際現(xiàn)象的分析以及學(xué)生的親身感受,定性地討論物體間的作用是相互的,同時(shí)發(fā)生的,同時(shí)變化,作用在一條直線上;二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)定量地得到反映物體間相互作用力是大小相等,通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)分析其大小是相等的,幫助學(xué)生深刻地建立了任何物體不管其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,它們之間的作用力和反作用力總是相等的。三是說(shuō)明該定律的意義和應(yīng)用學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第三定律時(shí),常常處于一種矛盾的尷尬處境:通過(guò)初中物理課的學(xué)習(xí)和科普熏陶,牛頓第三定律的結(jié)論學(xué)生已經(jīng)知道了,但具體實(shí)踐情境中關(guān)于作用力與反作用力的認(rèn)識(shí)又存在不少誤區(qū)。因此,我根據(jù)教科書(shū)創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境并將其進(jìn)行拓展,以便讓學(xué)生帶著困惑的問(wèn)題系統(tǒng)學(xué)習(xí)了牛頓第三定律之后,再利用教科書(shū)中的拓展實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生從理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式認(rèn)識(shí)產(chǎn)生困惑的物理問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)物理觀念知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念;能正確表述牛頓第三定律,并運(yùn)用其分析和解決實(shí)際問(wèn)題;會(huì)區(qū)分平衡力和相互作用力??茖W(xué)思維通過(guò)用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象,培養(yǎng)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。科學(xué)探究通過(guò)觀察、分析演示實(shí)驗(yàn),討論相互作用力關(guān)系,體驗(yàn)真實(shí)受力情況,培養(yǎng)獨(dú)立思考問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力??茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任結(jié)合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例,培養(yǎng)獨(dú)立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度,能從物理學(xué)的視角正確描述和解釋自然現(xiàn)象,感受物理學(xué)科研究的方法。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)行受力分析課型新授教具雞蛋,石頭,彈簧測(cè)力計(jì)等,多媒體教學(xué)設(shè)備教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)導(dǎo)入新課學(xué)生觀看圖片:課件封面展示剛結(jié)束的科技節(jié)水火箭演示,告知學(xué)生今天所學(xué)的牛頓第三定律與水火箭飛行原理有關(guān)。通過(guò)觀看封面圖,回憶起剛結(jié)束的科技界的場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)環(huán)節(jié)一:作用力和反作用力課件展示人摁桌子的圖片:圖片中手給桌面一個(gè)壓力,桌面給手一個(gè)支持力,這兩個(gè)力是同時(shí)產(chǎn)生的,一個(gè)作用在桌面上,一個(gè)作用在手上,壓力消失,支持力隨即消失,在物理學(xué)上,我們把這兩個(gè)結(jié)伴而行的力其中一個(gè)叫作用力的話,另一個(gè)就叫反作用力。作用力和反作用力除了是成對(duì)存在,同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失以外還有什么特性?教師活動(dòng):演示雞蛋碰石頭:雞蛋碎了而石頭沒(méi)事,是不是說(shuō)明雞蛋比石頭受力更大?作用力和反作用力的大小到底是怎么樣的?課件展示拔河的圖片:許多人認(rèn)為,拔河是一項(xiàng)比拼力量的運(yùn)動(dòng),勝負(fù)取決于雙方拉力的大小,其實(shí)這是一對(duì)相互作用力的問(wèn)題?按照之前所說(shuō),二者的力應(yīng)該是相同的,到底是不是,我們做個(gè)實(shí)驗(yàn)一探究竟。用簡(jiǎn)單的示例幫助學(xué)生回憶初中所學(xué)作用力與反作用力相關(guān)知識(shí),激發(fā)易錯(cuò)示例思考。新課教學(xué)二、探究作用力與反作用力的關(guān)系現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一場(chǎng)拔河比賽,請(qǐng)兩名體型相差較大的學(xué)生。體型較大的學(xué)生贏了。猜想:體型大的學(xué)生拉力大。作用力與反作用力大小關(guān)系是一個(gè)定量問(wèn)題,需要通過(guò)測(cè)量來(lái)確定,什么儀器用來(lái)測(cè)量力的大?。繙?zhǔn)備兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)讓學(xué)生通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)再來(lái)拔河一次。讓其他學(xué)生觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。(差不多是相等的)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)畢竟只是粗略讀數(shù),我們可以采用更精密的測(cè)量?jī)x器,力傳感器。教師活動(dòng):課件展示力傳感器的工作原理,并向大家展示力傳感器的使用方法。以時(shí)間為橫軸,力為縱軸,傳感器可以實(shí)時(shí)展示每個(gè)時(shí)刻力的大小。請(qǐng)兩位學(xué)生通過(guò)傳感器對(duì)拉模擬拔河的情景,看看得到的曲線是怎樣的。注意:不要超過(guò)它們的量程(20N)。提醒學(xué)生拔河是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,可以運(yùn)動(dòng)一下。請(qǐng)學(xué)生觀察兩條曲線的特點(diǎn)。時(shí)間軸對(duì)稱說(shuō)明作用力與反作用力大小相等,方向相反。其他性質(zhì)的力是否也遵循這個(gè)原則呢?展示磁鐵,請(qǐng)學(xué)生思考一個(gè)方案來(lái)驗(yàn)證磁力間的相互作用。教師總結(jié):其實(shí),多年前,牛頓就得出了這個(gè)結(jié)論,兩個(gè)物體間的作用力,總是大小相等,方向相反,作用在同一現(xiàn)場(chǎng)探究拔河比賽的本質(zhì)讓學(xué)生切身體會(huì)物理問(wèn)題的探究過(guò)程。新課教學(xué)新課教學(xué)新課教學(xué)條直線上。我們稱它為牛頓第三定律。既然作用力與反作用力的大小是相等的,那么如何解釋雞蛋撞石頭和拔河的現(xiàn)象呢?雞蛋破石頭不破是因?yàn)殡u蛋承受能力不如石頭,至于拔河,想象一下,如果剛才體型較大的學(xué)生站在一個(gè)小推車(chē)上,那他還能贏嗎?其實(shí)拔河想要贏,很大一部分原因在于摩擦力,只有當(dāng)拉力大于摩擦力的時(shí)候才能拔河獲勝。至于水火箭,看似很復(fù)雜,其實(shí)也是利用了牛頓第三定律的知識(shí),同學(xué)們誰(shuí)來(lái)試著解釋一下水火箭上升的奧秘?強(qiáng)調(diào):作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。問(wèn):作用力與反作用力能否相互抵消?作用力與反作用力分別作用在不同的兩個(gè)物體上,作用效果不能相互抵消。理解:“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)。三、作用力與反作用力跟平衡力區(qū)別前面學(xué)習(xí)物體受到的平衡力的關(guān)系時(shí)曾提到,它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上,平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通過(guò)列表的方式加以比較。受力物體力的性質(zhì)同時(shí)性作用力反作用力兩個(gè)相同同時(shí)平衡力同一個(gè)相同或不同可不同時(shí)四、物體受力的初步分析1.什么叫受力分析?是指根據(jù)各種力的產(chǎn)生條件,結(jié)合物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過(guò)一定的方法技巧,來(lái)確定出物體所受到的所有力的過(guò)程。2.為什么要受力分析?3.受力分析的結(jié)果如何呈現(xiàn)?畫(huà)出物體的受力示意圖4.隔離法受力分析(1)研究對(duì)象:選擇你要分析受力情況的物體(2)隔離:將研究對(duì)象與周?chē)h(huán)境劃清界限,便于分析彈力、摩擦力等接觸力。(3)分析順序:按照重力、彈力、摩擦力、其他力的順序,逐個(gè)審查確認(rèn),確認(rèn)存在的力畫(huà)出其示意圖。若是多個(gè)物體,一般是從上到下,從外到內(nèi),從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序分析各個(gè)物體。(4)復(fù)查:每個(gè)力的施力物體是誰(shuí)?受力情況是否與運(yùn)動(dòng)情況吻合?不能多畫(huà)也不能少畫(huà)一個(gè)力。5.注意的幾個(gè)問(wèn)題:(1)受力分析只分析研究對(duì)象受到的力,而不要畫(huà)出它施加于其他物體的力。(2)受力分析只分析真實(shí)存在的力:在力的合成中,合力是假象的力,不是真實(shí)存在的;在力的分解中,分力是假象的力,也不是真實(shí)存在的。只找出性質(zhì)力,不要效果力,比如沒(méi)有什么動(dòng)力和阻力(3)受力分析不承認(rèn)“隔山打?!?,比如給物塊一個(gè)垂直斜面的外力F,這個(gè)力的受力物體就是物塊,斜面并不受到這個(gè)力F的作用。1.如圖所示,A、B、C三個(gè)物塊疊放在水平桌面上,對(duì)B施加一個(gè)水平向右的恒力F,三個(gè)物塊保持相對(duì)靜止向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知三個(gè)物塊的重力均為G,1.如圖所示,A、B、C三個(gè)物塊疊放在水平桌面上,對(duì)B施加一個(gè)水平向右的恒力F,三個(gè)物塊保持相對(duì)靜止向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知三個(gè)物塊的重力均為G,分別對(duì)三個(gè)物塊進(jìn)行受力分析。CCBAFMmθ2Mmθ6.受力分析的兩大絕招:6.受力分析的兩大絕招:(1)結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況反向論證(2)利用好相互作用力關(guān)系此處學(xué)生可能依然不理解拔河的奧秘,因此要額外加一道馬拉車(chē)的思考題供學(xué)生參考討論。受力分析這部分不能光講理論,必須結(jié)合習(xí)題來(lái)進(jìn)行講解。講完還要練習(xí),把受力分析的方法刻在骨子里,這部分是后面一系列知識(shí)的基礎(chǔ),必須要反復(fù)強(qiáng)調(diào)其重要性??桃馓暨x幾道需要進(jìn)行隔離進(jìn)行受力分析的習(xí)題,以便讓學(xué)生更好的掌握受力分析的基本方法。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè)課堂總結(jié)總結(jié):1.牛頓第三定律內(nèi)容:兩個(gè)物體間的作用力,總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。強(qiáng)調(diào):作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。理解:“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)。受力物體力的性質(zhì)同時(shí)性作用力反作用力兩個(gè)相同同時(shí)平衡力同一個(gè)相同或不同可不同時(shí)2.隔離法受力分析(1)研究對(duì)象:選擇你要分析受力情況的物體(2)隔離:將研究對(duì)象與周?chē)h(huán)境劃清界限

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