一、学习任务分析
1.教材的地位和作用
牛顿第一、二定律描述了一个物体受力与运动的关系,牛顿第三定律是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁,它独立的反映了力学规律的另一侧面。因此它是对牛顿第一、二定律最有效的补充,有了它就会把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体,拓宽了分析思路和解题范围。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。
2.学习的主要任务
学生在学习本节课前已经学习了力和运动的有关知识,对力和运动的关系有了一定的认识。本章中最重要的知识点是“牛顿第二定律”,但是学生对研究对象仍然是分辨不清,经常混淆物体系间的内力和外力。最难的是学生不清楚物体系间单个物体的受力,及它们之间力的关系。经过本节课对物理现象的分析总结恰好能够解决以上所有的疑问。
另外,本节课的独特育人价值在于通过对第三定律的学习,能够启发学生观察生活中的物理现象,分析该现象的物理原理,应用所学物理知识解决实际问题,并能培养学生的团队合作精神。
3.教学重点和难点
(1)掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
(2)作用力和反作用力与二力平衡的异同。
二、学习者情况分析
学生已经学过几个具体的力,学会了对物体的受力分析,掌握了物体的运动规律。但是在学生的头脑中往往有这样一种错误认识:当一个大人和一个小孩在拔河比赛时,大人之所以会胜,是由于大人施加给小孩的力大于小孩施加给大人的力。如果直接给出牛顿第三定律,学生的感觉是简单无味,实则理解不透,更不能用来解决实际问题。而当年牛顿便是经过大量的实验和前人的总结才得出“牛顿第三定律”。教学中如果我们采取分组进行实验探究的方法,既可以增强学生的学习兴趣,还可以培养学生的科学探究、解决实际问题的能力。
三、教学目标
根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下:
1.知识与技能
(1)知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
(2)理解掌握牛顿第三定律,并能用它解释生活中的有关问题。
(3)能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”。
2.过程与方法
(1)通过学生自己设计实验,培养学生的独立思考能力和实验能力。
(2)通过用牛顿第三定律分析物理现象,可培养学生分析解决实际问题的能力。
(3)通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索,可提高学生自信心并养成科学思维习惯。
3.情感、态度、价值观
(1)结合有关作用力和反作用力的生活实例,培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度和团结协作的科学精神。感受物理学科研究的方法和意义。
(2)激发学生探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
四、教学方法
在课堂中通过探究实验和列举生活实例,创设物理情景,引导学生认真观察、积极思维,帮助学生建立关于作用力和反作用力的形象直观的认识,总结出牛顿第三定律的内容;同时通过同学间的分组实验和讨论,调动学生学习的积极性,提高学生课堂学习的效率,培养学生的协作精神。
五、教学器材
每组学生:弹簧测力计(2个)、细绳套(一个)、橡皮筋(两条)条形磁铁(两个)、细玻璃棒(四根)、长木板(一个)、小木块(一个)视频材料、多媒体课件等。
教师活动
学生活动
达到目标
引
入
新
课
联系生活实例引入:
(1)“在鼓掌时右手用力拍打左手,左手掌是否有感觉,右手掌是否也有感觉?”
总结:在这里我们就把两手间相互存在的一对力,叫做作用力和反作用力(板书),如果左手受到的力叫做作用力,则左手给右手的力叫做反作用力。作用力和反作用力在我们的生活中是广泛存在的。
(2)引导学生回顾生活中有关作用力和反作用力的其他实例。
教师总结,引入新课(板书:牛顿第三定律)。
学生鼓掌,并回答:“两只手同时都有感觉。”
学生列举生活中的一些实例,体验生活中存在的一些作用力和反作用力。
1.培养学生观察生活、热爱生活的思想感情。
2.激发学生学习的欲望和好奇心。培养学生发现问题的能力,体现从生活走向物理的教学观念。
认
识
作
用
力
和
反
作
用
考小木块和长木板间的摩擦力怎样变化?
提问:总结以上三个实验,可得到什么样的结论?
总结:经过大量实验证明,物体间的作用力和反作用力性质相同,同时产生,同时变化,同时消失,而且分别作用在两个物体上。那么作用力和反作用力间又有什么样的定量关系呢?
两同学合作进行实验,总结得出:两弹簧间相互作用的弹力性质相同,有同时性。
学生实验,总结得出:两磁铁间的相互作用力性质相同,有同时性。
学生观察并思考:两弹簧秤的示数缓慢变大,进一步说明小木块和长木板所受的静摩擦力逐渐变大。
学生分析得出作用力和反作用力的定性关系,如性质相同、有同时性、等等。
3.让学生明确研究物理现象的一般都要经历一个由简单到复杂,由定性到定量的过程。
4.通过自己动手进行实验,培养学生的实验操作能力、观察能力以及总结归纳实验信息的能力。
5.通过和同学合作进行实验,培养学生的团结协作精神。敢于提出与别人不同的见解,勇于放弃或修正自己的错误观点,既坚持原则,又尊重他人。
探
究
牛
顿
第
三
定
律
二、探究作用力和反作用力的定量关系:
实验四:探究作用力和反作用力大小关系
请两位同学将两个弹簧秤的挂钩挂在一起,然后对拉。拉到一定的状态,保持稳定,学生观察比较两弹簧秤的读数,看是否相等。改变几次读数,重复以上实验。
启发思考:本实验的现象说明了什么?
得出结论后,教师引导学生进一步进行实验:作用力和反作用力的方向有什么样的关系呢?
实验五:探究作用力和反作用力方向关系
甲橡皮筋一端挂在铁架台上,另一端通过细绳套与乙橡皮筋某一端相挂,乙橡皮筋另一端用手抓住.用力将两橡皮筋拉直.观察两橡皮筋的方向。多次改变拉力方向,重复以上实验。
启发思考:(1)本实验的现象又说明了什么?
(2)总结实验四和实验五,可得到什么结论?
总结:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律。(板书)
牛顿第三定律的数学表达式表述:(负号表示反作用力与作用力F的方相反)
三、应用:列举生活中一些常见的跟牛顿第三定律有关的实例。
两位同学相互配合,进行对拉,比较两弹簧秤的读数,并进行多次实验。
学生讨论、总结:作用力、反作用力大小相等。
学生实验,得出结论:作用力和反作用力总是在同一直线上,方向相反.
引导学生,总结出牛顿第三定律的内容。
体会牛顿第三定律在生产生活中的广泛应用。
6.鼓励学生从物理现象和实验中归纳科学规律,并能书面或口头表达自己的观点,使学生认识到实验、分析,论证在科学探究中的重要性。
7.联系实际,培养学生对科学的求知欲,感受科学知识给人类生活所带来的巨大影响。使学生乐于探索日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活中的物理学原理。
课
堂
巩
固
【例】如图所示,人站在木块上,通过滑轮拉动木块和人一起匀速前进。
(1)请分析人的受力,并找出各力的施力物体,和各力的反作用力。
(2)人所受的哪些力是一对平衡力。
(3)结合以上两问,比较作用力和反作用力与一对平衡力的异同,结论填入下表。
作用力与反作用力
一对平衡力
大小
方向
是否共线
力的性质是否相同
作用点
能否抵消
回顾
总结
结合本节课的探究过程体会作用力和反作用力的关系,理解牛顿第三定律的内容,并能够利用牛顿第三定律解释生活中常见的现
>2.结合生活实例,创设物理情景,启发引导学生,帮助学生建立形象直观的认识,提高课堂教学和学习的效率。
3.在学法上突出学生自主发现问题,开展合作探究,进行实验探究,引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用,运用评价手段不断引导学生学习,较好地将新课程理念结合于教学实际中。