人教版高中物理必修1 第3章第3节牛顿第三定律 教学设计.docx
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人教版高中物理必修1第3章第3节牛顿第三定律教学设计
人教版高中物理必修1教学设计
课题
牛顿第三定律
单元
3
学科
物理
年级
高一
学习
目标
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.经历观察、实验、探究等学习活动,培养尊重客观事实、实事求是的科学态度.
2.激发学生探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
3.培养与人合作的团队精神.
重点
1.知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力.
2.掌握牛顿第三定律并能用它分析实际问题
3.区别平衡力与作用力和反作用力.
难点
区别平衡力与作用力和反作用力
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
力的作用是相互的。
相互作用的力其大小有什么关系?
出示图片:
大人跟小孩掰手腕
大人跟小孩掰手腕,很容易就把小孩的手压在桌面上。
那么,他们施加给对方的力,大小相等吗?
平时我们说磁铁能吸引铁钉,而不说铁钉能吸引磁铁,是不是因为磁铁吸引铁钉的力大于铁钉吸引磁铁的力呢?
那么,这两者之间有什么关系?
这就是我们今天要学习的内容―牛顿第三定律,
学生思考讨论
从生活走向物理,用生活中的一个情景开始一堂新课,能激发学生的好奇心和求知欲,并能增加学生的学习兴趣。
讲授新课
一、作用力和反作用力
1、力:
力是物体对物体的相互作用
用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力F,同时弹簧发生形变,手也就受到弹簧的拉力F'
用力推桌子,会感到桌子也在推我们。
人造卫星受到地球的吸引(重力),地球也受到它们的吸引。
教师总结:
观察和实验的结果表明两个物体之间的作用总是相互的,且力总是成对出现。
2、作用力和反作用力
(1)定义:
物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。
(2)相互作用的一对力,任选其中一个称为作用力,则另一个称为反作用力。
(3)作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,总是互相依赖,同时出现,同时消失。
二、牛顿第三定律
作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系呢?
这是一个定量的问题,我们需要通过实验测量来探究它们的大小、方向、作用线、作用点、同时性、同性质等问题。
1、实验:
探究作用力和反作用力的关系
(1)实验目的
研究静止的物体和运动的物体的作用力和反作用力的关系。
(2)实验方法
①用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系
②用力传感器探究作用力与反作用力的关系
(3)实验器材:
两只弹簧、力传感器
(4)实验步骤
①将两个测力计对拉,在作用过程中,观察两个测力计的示数
②将两个力传感器对拉。
在作用过程中,观察力传感器记录的力的变化图像。
③将一个力传感器固定在木块上,用另一个力传感器拉动,观察力传感器记录的力的变化图像。
探究作用力和反作用力的关系的视频
(5)实验现象:
从实验中可以发现,两个弹簧测力计的示数是相等的,方向相反;但在运动中的任何时刻,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。
注意事项
①使用弹簧秤前先进行调零。
②拉伸弹簧秤时不能超过量程。
③将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。
2、第三定律
大量事实表明:
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, 作用在同一条直线上。
这就是牛顿第三定律。
表达式:
FAB=﹣FBA
说明:
①定义中的“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下均成立。
②作用力与反作用力是同值、同性、同变化,异物、反向、又共线
思考讨论:
大人跟小孩掰手腕,他们施加给对方的力,大小相等吗?
两手间的作用力与反作用力是大小相等的,大人会赢的原因是大人手腕能承受的力大于小孩能承受的力,所以“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小。
3、牛顿第三定律的应用
思考讨论:
在生活和生产中哪些现象应用了牛顿第三定律?
教师总结举例:
出示划龙舟图片
人在划船时,桨向后推水,水就向前推桨,将船向前推进。
出示汽车受驱动力的示意图
汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的反作用力,使汽车前进。
陷在泥泞中的汽车,尽管车轮飞转,但是如果泥和车轮之间太滑,车轮得不到足够的摩擦力,车也是出不来的。
出示拔河比赛图片
对于拔河的两个队,甲对乙施加了多大拉力,乙对甲也同时产生一样大小的拉力.
双方之间的拉力并不是决定胜负的因素,哪边能获胜取决于哪边的摩擦力大。
针对练习:
在甲乙两队拔河的这个事件中,下面说法正确的是()
A.甲队输了比赛,是因为甲队拉乙队的力小于乙队拉甲队的力
B.甲队赢了比赛,是因为甲队拉乙队的力大于乙队拉甲队的力
C.只有处于僵持阶段时,甲队拉乙队的力才等于乙队拉甲队的力
D.不论谁输谁赢,甲队拉乙队的力总等于乙队拉甲队的力
答案:
D
三、物体受力的初步分析
1、分析物体的受力的两条思路。
(1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况,这是下一章学习的内容;
(2)根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。
下面我们先从后一思路来分析物体的受力情况
例1:
一个木块静止在粗糙斜面上,画出木块受力示意图
分析:
一般情况下,我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。
木块受到,方向竖直向下重力G;垂直于斜面向上的弹力FN,木块受摩擦力吗?
说出你判断的依据。
木块受到沿斜面向上的静摩擦力的作用。
假设木块和斜面之间没有摩擦,木块就会向下滑动,由此可以判断,静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势,所受的静摩擦力Ff是沿斜面向上的。
注意:
必须明确研究对象,只分析研究对象受力,其它力不分析。
在分析物体的受力情况时,不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。
例如:
涉及木块的作用力和反作用力共有三对:
重力G和木块对地球的引力、弹力FN和木块对斜面的压力、静摩擦力Ff和木块对斜面的静摩擦力。
由于我们是在对木块的受力情况进行分析,所以只把这六个力中木块所受的三个力画出来了。
例2:
猴子吊在空中,请画出猴子的受力示意图.
分析:
猴子受到竖直向下的重力G,还受到树枝对它的拉力F。
由于猴子是静止的,而且不再受到其他力的作用,所以拉力F和重力G这两个力是一对相互平衡的力。
一对相互平衡的力的特点:
大小相等、方向相反,作用在同一条直线上”,作用在同一物体(猴子)上。
思考:
涉及猴子的作用力和反作用力有几对?
共有二对:
重力G和猴子对地球的引力,如图为树枝向上拉猴子的力F和猴子向下拉树枝的拉力F/。
作用力和反作用力特点:
大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
但不同的是,它们分别作用在两个物体(猴子和树枝)上
作用力、反作用力和平衡力的相同点和不同点
作用力和反作用力
平衡力
相同点
大小相等,方向相反,作用在同一直线
不
同
点
作用物体
两个物体(异物)
同一个物体
性质
一定相同(同性)
不一定相同
产生和消失
同时产生同时消失
不一定同时产生同时消失
力的效果
不能抵消
互相抵消
课堂练习
1、牛顿第三定律内容:
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_______,方向________,作用在同一条直线上.
答案:
相等,相反
2、小华同学用手托起一本书,感受到书对他的手有压力,该力是由于_______发生弹性形变而产生,书对手的压力和手对书支持力的是一对______________________。
答案:
书,作用力与反作用力
3、如图所示,用一水平力F压着物块,使其静止在竖直墙壁上,下列说法中正确的是( )
A.物块共受到三个力的作用
B.物块对墙壁共有两个力的作用
C.物块对墙壁的压力和墙壁对物块的弹力是一对平衡力
D.物块受到的重力和摩擦力是一对相互作用力
答案:
B
4、关于两物体间的相互作用,下面说法正确的是()
A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论动还是不动,马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D.马拉车不动或匀速前进时,才有马拉车的力与车拉马的力大小相等
答案:
C
5、关于作用力和反作用力,以下说法中正确的有( )
A.有作用力就有反作用力,两者作用在同一物体上
B.作用力和反作用力性质相同,所以当作用力是摩擦力时,反作用力也一定是摩擦力
C.某个同学在小船上直接用手向后用力划船,这个力使船前进
D.石头击鸡蛋,石存蛋破,证明作用力可以大于反作用力
答案:
B
拓展提高
1、(2019•浙江学业考试)如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A.则关于A对B的作用力FAB与B对A的作用力FBA的说法正确的是( )
A.FAB大小大于FBA大小
B.FAB大小等于FBA大小
C.FAB先于FBA产生
D.FAB后于FBA产生
答案:
B
2、用鸡蛋去碰石头,鸡蛋碎了,而石头却“安然无恙”。
下列关于鸡蛋与石头间的相互作用力的说法正确的是( )
A.鸡蛋对石头施力在先,石头对鸡蛋施力在后
B.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力方向相同
C.鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
D.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力都是弹力
答案:
D
回顾一下力的定义,说说生活中的相互作用的例子。
学生总结结论
引导学生分析、归纳、总结出作用力和反作用力
学生理解实验目的掌握实验步骤并动手操作
学生思考讨论
思考讨论:
在生活和生产中哪些现象应用了牛顿第三定律?
学生练习
在教师的引导下分析物体的受力
学生受力分析
吊在空中猴子的受力
学生练习
学生进一步理解力的作用的相互性
锻炼学生的总结能力
锻炼学生的分析、归纳、总结
能力
锻炼学生的动手操作能力
理解作用力与反作用力是大小相等的,并与新课引入相呼应
通过这种开放的教学过程,给学生创造出一个自由的发展空间,让学生投入到积极探索、认真思考,主动与别人合作的状态中去。
巩固所学知识
理解在受力分析时必须明确研究对象,只分析研究对象受力,其它力不分析,
理解一对相互平衡的力与作用力反作用力的区别
巩固本节知识
课堂小结
1、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, 作用在同一条直线上。
这就是牛顿第三定律。
2、作用力与反作用力的特点:
①作用在不同的物体上;
②具有同种性质;
③具有同时性(同生同失)。
3、一般情况下,我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析受力情况
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述,查漏补缺,并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、作用力和反作用力
1、物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。
2、作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,总是互相依赖,同时出现,同时消失。
二、牛顿第三定律
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, 作用在同一条直线上,这就是牛顿第三定律。
作用力与反作用力是同值、同性、同变化,异物、反向、又共线三、物体受力的初步分析
1、一般情况下,我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。
2、作用力、反作用力和平衡力的相同点和不同点。
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