視頻標(biāo)簽：牛頓第三定律

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視頻課題：高中物理人教版必修1第四章第5節(jié)牛頓第三定律_浙江省優(yōu)課

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高中物理人教版必修1第四章第5節(jié)牛頓第三定律_浙江省優(yōu)課

牛頓第三定律（教學(xué)設(shè)計） 
 
 
一、教材分析 
牛頓第一、二定律的研究對象是單個的受力物體，只能反映在一個物體上力與運(yùn)動之間的關(guān)系，而自然界中的物體是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的。牛頓第三定律反映物體間相互作用規(guī)律，它是把一個物體受到的力與其他物體受到的力聯(lián)系起來的橋梁，反映了力學(xué)規(guī)律的另一側(cè)面。因此它是對牛頓第一、二定律的重要補(bǔ)充，也是解決力學(xué)問題的重要工具。 二、學(xué)情分析 
學(xué)生在初中階段已經(jīng)對物體間的相互作用有了定性地了解，也知道相互作用力和一對平衡力是不同的，但不能深層次地對它們進(jìn)行區(qū)別，通過本節(jié)教材的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生對力的相互作用規(guī)律有更全面、更具體、更深入的認(rèn)識，同時也能比較清楚地知道一對作用力與反作用力和一對平衡力的區(qū)別。 三、學(xué)習(xí)目標(biāo) 
知識與技能 
1. 知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。 2. 理解牛頓第三定律的確切含義，會用它解決和解釋有關(guān)問題。 3. 會區(qū)分平衡力和作用力與反作用力。 基本經(jīng)歷 
1. 觀察生活中里的相互作用現(xiàn)象，思考力的相互作用的規(guī)律。 2. 通過實驗探究力的相互作用規(guī)律。 
3. 通過鼓勵學(xué)生動手、勇于探索，提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。 基本思想方法 
1. 經(jīng)歷觀察、實驗、探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。 2. 通過探究性學(xué)習(xí)，獲得成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)好物理的信心。 3. 培養(yǎng)與同學(xué)合作的團(tuán)隊精神。 四、重點(diǎn)難點(diǎn) 
重點(diǎn) 
1. 知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力的概念。 2. 掌握牛頓第三定律并用它分析實際問題。 3. 區(qū)別平衡力和作用力與反作用力。 難點(diǎn) 
區(qū)別平衡力和作用力與反作用力。 
五、教具準(zhǔn)備：拉繩、滑板、氣球、彈簧秤、磁鐵、玩具小車、細(xì)繩、DIS數(shù)字實驗系統(tǒng)、多媒體視頻、
課件等 六、教學(xué)過程 【引入課題】 
在上新課之前，先請兩位同學(xué)上來參加一個比賽。 先讓質(zhì)量懸殊的兩位同學(xué)在地面上進(jìn)行拔河比賽。 
【問題】（問兩位同學(xué)）你們兩位有感受到對方對自己的拉力嗎？ 
 
                    
             
                    
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【問題】（問全班同學(xué)）他們（兩位拔河同學(xué)）之間誰對誰的力更大？ 【回答】質(zhì)量大的同學(xué)對質(zhì)量小的同學(xué)的拉力大。 師：真的是這樣的嗎？ 
下面請質(zhì)量大的同學(xué)站在滑板車上并用力拉站在地上的質(zhì)量小的同學(xué)，結(jié)果輸了。 師：為什么會這樣呢？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們將會解開這些困惑。 【設(shè)計意圖】通過比賽制造懸殊，激趣設(shè)疑，引出課題研究的方向。 【新課教學(xué)】 
1.相互作用現(xiàn)象是普遍存在的 
【問題】（問兩位同學(xué)）你們彼此還有感受到對方對自己的拉力嗎？ 師：不管誰輸誰贏，他們之間的力的作用是相互的。 生活中兩個物體相互作用的現(xiàn)象常見嗎？請同學(xué)舉舉例。 （學(xué)生舉例） 
師：老師這里也有幾個實例，我們一起來看一下。 （1）劃龍舟視頻 
【問題】船是如何實現(xiàn)前進(jìn)的？（用槳往后推水，水反過來給槳向前的推力，從而使船運(yùn)動起來。） （2）在講臺桌上開遙控汽車 
【問題】汽車前進(jìn)的動力是誰給的？（地面）；方向向哪里？（向前）；那反過來地面有受到車輪對它的摩擦力嗎？（有）方向向哪里？（向后）） 
師：接下來老師改造下地面，給地面裝上輪子，看看地面是否真的有受到車輪對它向后的摩擦力。（實驗） 
（3）將吹滿氣的氣球放飛 
【問題】氣球為什么會飛起來，它跟誰發(fā)生了相互作用？ 
（4）接下來我們來看看靠近但并不接觸的磁鐵之間的作用也是相互的嗎？ 師：我也給大家?guī)�來了同學(xué)平常不容易看到的相互作用的現(xiàn)象。 （視頻播放：太空中完全失重環(huán)境中的掰手腕、擊掌、拔河等比賽） 
師：我們再來回顧下，剛才發(fā)生相互作用的兩個物體都有哪些形態(tài)。物體與物體之間的相互作用力都有哪些性質(zhì)的力。 
【總結(jié)】從這些實例中我們不難看出，不管物體的形態(tài)和力的種類如何，不管物體是否接觸，物體與物體之間力的作用總是相互的。如果我們把其中一個力叫做“作用力”，那么另外一個力就叫做這個力的“反作用力”，這節(jié)課我們就要一起來探究“一對作用力和反作用的的關(guān)系” 
【設(shè)計意圖】用固體、液體、氣體多方面的事例反映作用力和反作用力的存在，進(jìn)一步從力的性質(zhì)角度認(rèn)識作用力和反作用力，并引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計過程，訓(xùn)練學(xué)生的思維。 2.作用力與反作用力關(guān)系的猜想 
【問題】同學(xué)能否根據(jù)剛才的這些實例，來猜想一下一對作用力和反作用力可能存在哪些關(guān)系，并指出實例中的哪些現(xiàn)象支持了你的猜想？ （學(xué)生回答） 
【總結(jié)】從剛才兩個相互作用的物體運(yùn)動狀態(tài)的變化，我們不難看出一對作用力與反作用力的方向
 
                    
             
                    
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是相反的。但相反的兩個方向一定是作用在同一直線上嗎？大小相等這種定量關(guān)系我們是否需要進(jìn)一步來驗證？ 3.實驗驗證、得到規(guī)律 
師：在同學(xué)們的桌頭，我為大家準(zhǔn)備了一些器材，請同學(xué)們選擇合適的器材，來驗證一對作用力和反作用力的大小是否是相等的。并思考：一對作用力和反作用力“總是”相等的嗎？為了體現(xiàn)“總是”兩個字，你們在實驗時應(yīng)該怎么做？ （引導(dǎo)學(xué)生得出實驗步驟） 
【問題】你的實驗是怎么做的，觀察到什么現(xiàn)象，得出什么結(jié)論？ 【問題】在剛才的實驗中，能說明作用力和反作用力是在同一直線上的嗎？ （學(xué)生回答） 
師：彈簧秤太粗了，還不能非常肯定地說明它們是在同一直線上。老師把彈簧秤換成細(xì)繩來看看這一對力是否作用在同一直線上。 
【設(shè)計意圖】使學(xué)生通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灚@得作用力和反作用力二力共線的特點(diǎn)，增強(qiáng)結(jié)論的可信度。 【問題】在彈簧秤運(yùn)動的過程中，研究力的大小關(guān)系，有遇到什么困難沒有？ （兩彈簧秤運(yùn)動過程中相互作用力大小不斷在變化，讀數(shù)時有困難） 
師：如果有一種儀器可以隨時記錄力的大小，并能形象地反應(yīng)出力隨時間的變化關(guān)系就好了。老師今天就帶來了這樣的儀器。給大家介紹下：這是力傳感器，它可以把力的信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過數(shù)據(jù)采集器可以把傳感器受到的力的大小隨時間的變化呈現(xiàn)在電腦上。它可以幫助我們完成對動態(tài)數(shù)據(jù)的測量。 
（實驗過程：先演示靜止的兩力傳感器對拉時的相互作用力的大小關(guān)系，再演示任意運(yùn)動狀態(tài)下兩力傳感器對拉是的相互作用力的大小關(guān)系。） 
【總結(jié)】從力隨時間變化的圖像上，我們看到，一對作用力和反作用力總是大小相等，并且同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 
【設(shè)計意圖】用傳感器方便而直觀地反映各種情況下作用力和反作用力大小相同，同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化的特征。 
師：經(jīng)過這么多的探究，下面請同學(xué)們來總結(jié)一下，一對作用力和反作用力有怎么的關(guān)系？ （學(xué)生總結(jié)） 
師：非常好！一條偉大的定律誕生了！這就是我們今天要學(xué)習(xí)的，牛頓用了大量的事實總結(jié)得到的牛頓第三定律。我們今天也總結(jié)得到了。 4．深入辨析（與一對平衡力的區(qū)別異同） 
師：下面我們對作用力和反作用力的關(guān)系做進(jìn)一步的討論。 
【問題】一個彈簧秤下掛一個墨水瓶，處于靜止?fàn)顟B(tài)，請問墨水瓶受到幾個力的作用？ 【問題】這一對力有什么的關(guān)系？（生：等大反向共線） 【問題】這是一對作用力與反作用力嗎？（生：不是） 
【問題】這是一對什么力？（平衡力），這兩個力有反作用力嗎？分別是什么力？都等大反向共線的一對作用力與反作用力和一對平衡力有區(qū)別嗎？（有）我們接下來借助這個表格來總結(jié)一下，綜合比較它們的區(qū)別。 
 
                    
             
                    
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【總結(jié)】引導(dǎo)總結(jié)一對平衡力和一對相互作用力的異同點(diǎn)。 
【問題】通過剛才的分析，同學(xué)能否解釋下為什么我們在秤物體的重量時，彈簧秤的示數(shù)就等于物體的重量？ 
為了加深大家對這個問題的理解，我們看下面的問題。 
【問題】馬拉車在水平的公路上勻速前進(jìn)。請同學(xué)對馬和車在水平方向上的各受哪幾個力的作用。（學(xué)生受力分析） 
【問題】這四個力之間存在著什么樣的關(guān)系？ 
【問題】如果車改成加速前進(jìn)，剛才的這四個力之間的關(guān)系，哪些依然成立，哪些不再成立？ 【總結(jié)】可見馬車的運(yùn)動狀態(tài)，影不影響馬與車之間這一對作用力與反作用力總是相等的關(guān)系？（不影響）但是作用在同一物體上這一對力是不是平衡力還要看物體的運(yùn)動狀態(tài)。 
【問題】如果老師把馬和車換成甲和乙，同學(xué)們是否有此想到剛才的拔河比賽。在拔河比賽中，兩人之間的相互作用力是否是比賽取得勝負(fù)的關(guān)鍵？（不是）取得比賽勝利的關(guān)鍵在哪里？所以，在拔河比賽中取得勝利，我們要在哪些方面做做文章呢？請同學(xué)們回去思考。 
【設(shè)計意圖】通過事例，強(qiáng)調(diào)了作用力和反作用力和一對平衡力的差異，培養(yǎng)學(xué)生分析比較的能力。 5.在科技和生活領(lǐng)域的應(yīng)用 
師：牛頓第三定律在科技領(lǐng)域和日常生活中都有廣泛的應(yīng)用。大家請看： （1））火箭升空 
【問題】這是神州十一號升空的壯觀景象，同學(xué)在感到自豪的同時有沒有想過，火箭升空時巨大的推動力從何而來？ 
【總結(jié)】由于火箭內(nèi)部的燃料燃燒使產(chǎn)生的氣體劇烈膨脹，并向下噴出，噴出的氣體給火箭一個向上的反作用力，正是這個反作用力推動火箭升空。這個跟剛才氣球的升空的道理是不是如出一轍。 （2）草地上的自動旋轉(zhuǎn)噴水器 
【問題】自動旋轉(zhuǎn)噴水器通過旋轉(zhuǎn)向四周噴水，準(zhǔn)確地說它是通過噴水而實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)。請同學(xué)結(jié)合本節(jié)課的知識，思考下這種噴水器它的噴頭可能是怎樣的構(gòu)造，請同學(xué)畫一畫。 
【問題】這樣的構(gòu)造能否實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)噴水呢？我們還需要實驗的檢驗。同樣老師在桌頭給你們準(zhǔn)備了一些器材，請同學(xué)根據(jù)實驗器材，制作一個懸掛式自動噴水器。 （學(xué)生制作自動噴水器） 
【總結(jié)】今天我們學(xué)習(xí)了牛頓第三定律，并體會了它在生活中的應(yīng)用。其實物理本來就是一門緊密聯(lián)系生活，只要同學(xué)們在生活中做個有心人，積極探索勇于實踐。一定會有更多的發(fā)現(xiàn)和收獲的！ 【設(shè)計意圖】通過動手設(shè)計應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。 【板書設(shè)計】  
 
                    
             
                    
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