4.5 牛顿第三定律
★新课标要求
（一）知识与技能
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、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。
3、能区分平衡力与作用力和反作用力
（二）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。
（三）情感、态度与价值观
1、培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。
2、激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。
★教学重点
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用它分析实际问题。
★教学难点
正确区分平衡力和作用力、反作用力
★教学方法
实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学
★教学用具：
弹簧秤、磁铁、小车、皮球、小磁针、白纸、大头针、火柴棒等，为每组学生准备一套，多媒体教学设备。[高考资源网KS5U.COM]
★教学过程
（一）引入新课
教师活动：让学生利用身边的器材自己设计实验，验证以前学过的“力的作用是相互的”
学生活动：积极思考设计实验。
点评：开门见山，让学生进入主动思考状态。
（二）进行新课
教师活动：1、教师巡视，观察各组设计试验的情况。
2、鼓励学生大胆演示自己设计的实验，并说明如何证明此结论。
3、根据需要，引导、补充学生发言。
学生活动：各小组积极动手做实验，并踊跃发言，展示成果。
学生可能设计的实验：[Ks5u.com]
实验一：将两个皮球对压（二者均发生形变）
实验二：用手拉弹簧（弹簧形变，手也受到弹簧的拉力）
实验三：将左手攥拳后仅竖直向上伸出食指，用右手掌心竖直向下压迫左手食指。（左手食指受压，右手掌心被扎疼）
点评：实验具有开放性，可培养学生的创新和探索精神和动手实践能力。
教师活动：提出问题：
1、力是一个物体对另一个物体的作用，这种作用是相互的还是单方面的？一个力应与几个物体相联系？
2、如果把左手食指受到的力叫作用力，那么右手掌心受到的力叫什么合适？叫反作用力好吗？
（注意，教师不一定用这个例子，要看学生回答情况而定）
学生活动：得出实验结论：力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体，一个力应与两个物体相联系。
点评：1、设计实验可激发学生的学习动机和内在的学习兴趣
2、课堂上可能会出现教师意料不到的情况，教师要驾驭好课堂。
教师活动： 提出问题：
1、我们生活中还有哪些现象能证明这一点？
2、与同学一起分析、补充这些事例，并印证“力的作用是相互的”，并给出作用力和反作用力的概念。
3、引导学生分类，弹力、磁力、摩擦力均是相互的，使学生注意到从多角度证明问题更全面。
学生活动：学生思考，通过小组举例、做实验、讨论：
1、用力拍手，两手都疼
2、磁铁相吸、相斥
3、碰碰车
4、滑旱冰的人相推，均后退（事先做好多媒体课件）
5、用橡皮擦铅笔字，字被擦掉了橡皮也掉了一层皮
……
点评：1、在课桌上，事先尽可能多的将一些合适的器材提供给学生，让学生边讨论边做实验。
2、学生举例，教师不可能完全预料到，但对常见的事例要作充分的准备（如：器材、课件）
教师活动：提出问题：我们研究的是力，我们可以从哪些方面研究呢？
学生活动：学生通过小组讨论、补充，认为应该研究力的三要素：作用点、大小、方向。
点评：让学生回忆并讨论从哪些方面研究二者之间的关系。将学生引向更深入的问题，找出问题的突破点。
教师活动：让学生自己举例分析。比如学生作了下面的实验：在右车上放一条形磁铁，在车上放一质量近似相等的铁块。用手调整两车间的距离，使放手后左车刚好能在右车吸引力作用下运动。观察实验现象
教师鼓励学生并注意纠错：
1、如把右车上铁块受到的力叫作用力，找出这个力的施力物体是谁？作用点在哪里？这个力的方向如何？这个力的作用效果怎样？
2、反作用力的施力物体是谁？受力物体是谁？作用点在哪里？方向如何？这个反作用力的作用效果如何？
学生活动：小组分析实例，讨论得出：
作用点分别在两个物体上。
点评：研究作用力和反作用力的作用点
教师活动：鸡蛋碰石头会怎样？由此你认为他们之间的作用力大小有什么关系？请你设计实验定量证明你的结论。
学生活动：学生提出自己的看法并积极动手操作，加以证明。可能出现两种意见：
等大。[Ks5u.com]
石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
点评：研究作用力与反作用力的大小关系，先提出一个问题，激发学生兴趣
教师活动：引导学生观察要仔细、思考要全面，比如为了使实验更具一般性，可以变化多个位置，重复实验。
假如学生做了这个实验：取两个弹簧秤，把甲秤的圆环固定，手拿乙秤与甲秤钩住，再用手沿水平方向匀速拉动乙秤的圆环端至某一位置停下，读出两秤的读数。
提出问题：
1、读出两秤的读数。把甲乙两秤视作质点，画出各自的受力图。
2、乙秤受到的作用力的效果是？甲秤受到的作用力的效果是？
3、将其中一弹簧秤的读数减小到零，观察另一弹簧秤的读数。
让学生复述实验器材、实验步骤、演示操作、读取数据并说明结论。
学生活动：学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律：
1、两个弹簧秤对拉，二力等大
2、两弹簧均被拉伸，二力反向
3、同时为零，说明二者同时产生，同时消失。
点评： 1、让学生自己动手实验，定量去证明结论，不被现象所迷惑，用数据说明问题。
2、学生不一定一次性得出上述正确、简练的结论，教师再去引导。
教师活动：介绍传感器系统，用传感器进一步探究作用力与反作用力的大小关系（见课本87页做一做）。
让多个学生自己拉动传感器，学生可能会有不同的拉法：拉力逐渐增大、拉力逐渐减小、拉力大小随意变化、手停止和手运动等等。
教师要求学生仔细观察屏幕上的图像。你得到了那些结论？
学生活动：学生观察讨论，得出结论并汇总：
1、作用力与反作用等大反向。
2、同时存在同时消失。
3、这种关系与物体的运动状态无关。
教师活动：问学生“那为什么鸡蛋碰石头，鸡蛋破而石头无恙？”
学生活动：学生应能考虑到是鸡蛋与石头的承受能力不一样而导致的。
点评：1、用传感器系统给学生演示，指导学生去操作，进一步验证结论，提高可信度。
2、不要低估学生，经过讨论、补充，他们能得到较全面的结论，所以应放手让他们去想、去做。
教师活动：让学生完成实验：取一个长约3cm刚充过磁的小磁针和一张15cm×15cm的白纸，在纸上如图所示，画出一组邻圆直径相差0.5cm的同心圆，将圆12等分。另取一枚大头针垂直插入一根火柴杆的尾部。实验时，将磁针置于圆心处，待磁针稳定后，用手指捏住火柴杆并使大头针与磁针成一条直线。缓慢沿直线向磁针移动大头针，使磁针的一极对大头针产生吸引力。在保持磁针与大头针之间虽不接触却具有明显吸引力的条件下，用手沿圆移动火柴杆至大头针的针身重合在同心圆的非南北方向的任意一条平分线上，移动中保持磁针对大头针的吸引，观察现象。
仔细观察，看大头针与小磁针稳定后的方位关系怎样？
变换圆的另一条平分线重复上述实验，你找到了什么规律？
作用力与反作用力的方向有何关系？
学生活动：学生积极实验，讨论、分析得出结论：作用力与反作用力在同一直线上。
点评：研究作用力与反作用力的方向。仪器两人一组，更能发挥学生的积极性和主体作用，更应该发动学生课前预习后自制一些简易仪器，外形粗劣无所谓，只要能达目的即可。
教师活动：提出问题让学生讨论：
1、作用力与反作用力性质是否相同？
2、找出作用力与反作用力跟平衡力的区别。
3、用牛顿第三定律揭示许多生活现象。比如：喷气式飞机、船前进的原理。
学生活动：学生积极讨论分析得出结论：
1、作用力与反作用力性质相同。
2、作用力与反作用力不是平衡力，尽管都是大小相等方向相反，但是作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。
3、师生共同讨论得出：
点评：1、让学生更全面的了解二者的性质。
2、培养学生会用学过的规律解释物理现象的能力。
（三）课堂总结、点评
教师活动：教师利用局域网将事先准备好的Powpoint课堂小结呈现给学生。
学生活动：教师与学生一起回想、整理、消化。
点评：教师利用幻灯片进行课堂总结，提高授课效率。
（四）实例探究
☆对作用力、反作用力及平衡力的认识
1、挂在竖直悬绳上的物体受到两个力的作用，这两个力的反作用力各作用在什么物体上？在这四个力中，哪两对是作用力和反作用力？哪两对力是平衡力？
2、放在水平桌面上的木块被一根拉长的轻弹簧水平向右牵引着，并处于静止状态，木块在水平方向上受到哪两个力的作用？试分别说出两个力的反作用力的受力物体以及反作用力的性质和方向。
☆对平衡条件和牛顿第三定律的应用
3、一个物体静止的放在水平支持物上，试证明物体对支持面的压力的大小等于物体所受的重力的大小，在证明过程中说出你的依据。
☆用牛顿第三定律解释生活现象
4、分析判断下面说法是否正确并说明理由。
“甲乙两对拔河，甲胜乙败，则甲对乙的作用力大于乙队甲的作用力。”
★课余作业
l、课后完成课本上第88页的练习。
2、思考教材88页上“说一说”中的问题，课下讨论。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
附录一
牛顿第三定律――教材分析
本节重点是作用力和反作用力的概念和牛顿第三定律，学生在初中和高中第三章中已学过：力是物体间的相互作用，所以，理解牛顿第三定律的内容并不困难。应帮助学生理解作用力和反作用力是一对性质相同的力，二者同时产生、同时消失。本节的难点为正确区分平衡力跟作用力和反作用力，应让学生自主发现它们的区别，这样印象深刻。本节还适当安排了证明题，让学生独立完成，对培养学生的推理能力大有好处。
附录二
牛顿第三定律――学生分析
学生在以前的学习中，容易形成死记硬背的习惯，所以对学生所学内容很可能只是机械记忆，而没有深入的思考，因此教师应尽量放手让学生自己发现、探索、总结、例证等等，才能让学生真正的抓住重点，突破难点。对于应用牛顿第三定律的证明题，学生更容易眼高手低，总觉得很简单，但大部分学生证明过程不严格，语言叙述也不规范，这也是高考证明题得分不高的原因，所以教师应让学生独立完成，培养其推理能力。
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