牛顿第三定律教学设计

《牛顿第三定律》教学设计蚌埠十二中孙梅芳【本节教材分析】从课程整体而言，牛顿运动定律是动力学的基础。牛顿三大定律是一个有机的整体，牛顿第一定律和第二定律是对单个物体而言的，牛顿第三定律作为其中的一个独立定律，应用极其广泛。要分析清楚物体系间的内力和外力，全面认识物体间的运动规律，必须研究物体之间的相互作用、相互影响，即进行“牛顿第三定律”的学习。【学生学习现状分析】学生在初中已有“力是物体间的相互作用”的知识，学生在学习本节课前已经学习了牛顿第一定律和牛顿第二定律，对力和运动的关系有了一定的初步认识。但是学生对研究对象仍然常常分辨不清，经常混淆物体系间的内力和外力。故他们对定律的认识既熟悉而又较片面，这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷。高中学生已经有一定的辩别能力，对常见的一些物理现象，物理知识如果只是简单重复，则学生对此不太关注、不感兴趣。作为高中学生，他们的好奇心强，积极性、主动性较强，有参与意识。因此，在教学中要以各种方式激发其注意力，设置“物理问题情景”，引发学生“思维冲突”，设法采用各种实验，让学生认识到“牛顿第三定律”得来的不易，培养总结物理规律的方法。【三维教学目标】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、掌握牛顿第三定律，并能用它解释生活中的有关问题。3、理解“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”的不同。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。情感态度与价值观：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。2、利用交流讨论和实验探究，培养学生团结协作的科学精神，感受物理学科研究的方法和意义。【教学重点、难点、疑点】重点：牛顿第三定律的内容及确切含义。难点：作用力、反作用力与平衡力的区别。疑点：1、作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，它们能平衡吗？2、作用力和反作用力既然大小相等，方向相反，那么在拔河比赛中为何还有胜负之分？【教学方法】实验法（教师演示实验，师生互动实验，学生分组探究实验），讨论法，类比法，练习等。【教具准备】自制小火箭一个，多媒体课件，视频材料等。学生探究实验：粗绳一根，溜冰鞋一双；薄木板一个/组，几个相同的试管/组，电动玩具遥控赛车一个/组；光滑长条形木板（１块），条形磁铁（２个）/组，短弹簧（2根）/组，实验小车（2个）/组；弹簧秤若（2个）/组等。【程序设计】教学过程设计教学程序教师活动学生活动设计意图创设情境引入新课情景一：播放视频材料：火箭发射升空。学生观看视频材料并积集思考。让学生进入积极主动的思考状态，激发学习激情。情景二：（1）请两位同学（一男一女）进行拔河比赛。（2）让男同学站在滑轮车上，再次和女同学对拉。（女同学胜利）（3）请同学们谈谈看法。学生演示拔河比赛。同学们积极思考，并说出自己对比赛输赢的看法。期望通过同学们的看法，引出矛盾，对作用力和反作用力之间的大小提出疑问。新课教学（一）通过具体实例，感知物体间力的作用是相互的。播放视频材料：1、冰上游戏——互推冰车。2、鸡蛋敲瓦片。3、手拉弹簧。学生观看视频材料并积集思考。感知作用力与反作用力是相互的，有施力物体必有受力物体，一个力应与两个物体相联系。期望通过具体实例，引出感知。新课教学（二）实验探索，寻找规律。分析归纳，总结规律。（１）鼓励学生积极思考，大胆猜想有关作用力与反作用力之间的关系。（２）引导学生根据猜想结果分组设计实验探究作用力与反作用力之间的关系。（发放学生探究实验评价量规——见附录二）（３）教师加以适时引导。（1）学生分组讨论应从哪些方面研究作用力和反作用力的关系。（2）汇总讨论结果：从两个力的大小、方向、作用点、性质等方面去探究。（3）学生进行小组合作探究活动。（学生设计探（1）期望通过对问题的猜想，培养学生的发散思维。（2）期望通过合作探究培养学生的团结协助精神。逆向质疑，诱发探索创设情景，激发兴趣实验探索，寻找规律分析归纳，总结规律巩固反馈，知识迁移（探究作用力和反作用力的关系，并总结规律。）（４）给学生提供有关器材。（５）为困难学生提供适当帮助。究实验可能方案见附录一）（4）交流、总结探究结果：得出作用力和反作用力的关系。（5）得出牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（3）设计实验可激发学生的学习动机和内在的学习兴趣。（4）期望通过交流、总结培养学生的抽象思维能力。新课教学（三）区分一对平衡力和一对作用力、反作用力。结合学生的讨论，得出一对平衡力与作用力、反作用力之间的异同点。设计问题：弹簧秤为什么能测物体的重力大小？启发学生进行受力分析，提醒学生注意哪些是平衡力？哪些是作用力和反作用力？它们有哪些异同？学生积极思考问题，从中领悟“一对平衡力”与“一对作用力和反作用力”的异同。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。作用力与反作用力性质一定相同，而平衡力性质不一定相同。作用力与反作用力同时产生同时消失，而平衡力中一个力消失不一定影响另一个力。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。巩固反馈，知识迁移。1、既然作用力与反作用力大小相等，那么为什么在拔河比赛中最终又总能分出胜负？2、为什么火箭能升空？教师演示：自制火箭模型。3、播放视频材料：牛顿第三定律的有关应用。学生认真观察，积极思考讨论，尝试解决实际问题。将学生引向更深入的问题，找出解决问题的突破点。培养学生的求实精神和分析问题的科学方法。小结教师加以引导。学生共同总结。培养学生的全面概括能力。布置作业：1、以小组为单位，通过各种途径查阅有关资料，为参加拔河比赛的人们提一些能帮助他们赢得比赛的建议。2、利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上。请分析，这种设计能使小车运行吗？附录一：学生设计探究实验可能方案１、探究作用力和反作用力的大小关系：（１）两弹簧秤勾在一起拉，处于静止不动时（模仿拔河比赛，双方处于僵持状态）；（２）两弹簧秤勾在一起拉，并向一方运动（相当于比赛绳子被拉向一方时的状态）；――观察以上两种情况两弹簧秤显示的读数。…………２、探究作用力和反作用力的方向，以及力的性质之间的关系：（１）把两辆带有条形磁铁的小车放在光滑长木板上，用手让它们相互靠近（同名磁极相对），然后放手，观察发生的现象？（２）把两辆小车放在光滑长木板上，用手让两辆小车紧压弹簧，然后放手，观察发生的现象？（３）把几根相同的试管摆放在水平桌面上，试管上面放有簿木板，让电动遥控车在簿木板上左右运动，观察发生的现象？…………附录二：学生探究实验评价量规