《牛頓第三定律》教案教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：（1）知道力的作用是相互的，了解作用力與反作用力的的概念。（2）能把一個(gè)力的反作用力和平衡力區(qū)分開(kāi)。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解兩個(gè)物體間作用力反作用力大小關(guān)系。（4）會(huì)對(duì)物體進(jìn)行初步受力分析，并解釋物理現(xiàn)象解決實(shí)際問(wèn)題。（5）能正確表述牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律，并應(yīng)用牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題。核心素養(yǎng)目標(biāo)：（1）通過(guò)經(jīng)歷對(duì)相互作用力定性到定量的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。認(rèn)識(shí)到科學(xué)本身就是對(duì)客觀現(xiàn)象的描述。（2）通過(guò)作用力與反作用的關(guān)系的探究過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和科學(xué)思維中的證據(jù)意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：探究作用力反作用力的大小方向之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：探究作用力反作用力的大小方向之間的關(guān)系。教學(xué)過(guò)程時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動(dòng)環(huán)節(jié)一定性描述環(huán)節(jié)二定量研究環(huán)節(jié)三總結(jié)提升環(huán)節(jié)四應(yīng)用釋疑環(huán)節(jié)五小結(jié)環(huán)節(jié)一：定性描述我們首先看兩個(gè)現(xiàn)象，1、拿雞蛋去碰石頭，雞蛋給石頭一個(gè)力的作用F1，可是雞蛋卻破了。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明石頭同時(shí)也給了雞蛋一個(gè)力的作用F2。雞蛋和石頭之間的力的作用是相互的。2、穿旱冰鞋的人使勁推桌子，人給了桌子一個(gè)力的作用F1，可是人卻后退了，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明桌子同時(shí)也給了人一個(gè)力的作用F2，人和桌子之間也有相互作用力。你還能列舉生活中的例子說(shuō)明物體間力的作用是相互的嗎?！締?wèn)題1】請(qǐng)你舉出生活中的例子說(shuō)明物體間力的作用是相互的?！緦W(xué)生】舉例分析人劃船時(shí)，槳向后推水，水就向前推槳，使船前進(jìn)。槳和水之間力的作用是相互的。地球吸引衛(wèi)星，衛(wèi)星也吸引地球。地球和衛(wèi)星之間有相互作用的吸引力。汽車驅(qū)動(dòng)輪向后推地面，地面就給車輪一個(gè)向前的力，使汽車前進(jìn)。車輪和地面只有相互作用力。磁懸浮地球儀的地球儀和底座之間也有相互作用的排斥力。【教師】大量的觀察和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加力的作用時(shí)，后一個(gè)物體對(duì)前一個(gè)物體也施加了力的作用。物體間力的作用是相互的。物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫做作用力與反作用力早在17世紀(jì)，偉大的物理學(xué)家牛頓就對(duì)其進(jìn)行的仔細(xì)地觀察和深入的研究，得出了著名的牛頓第三定律。今天我們也試著自己來(lái)分析研究作用力與反作用力的關(guān)系?！締?wèn)題2】總結(jié)作用力和反作用力的特點(diǎn)，并說(shuō)明理由?！緦W(xué)生】分析總結(jié)作用在同一條直線上,并且方向相反作用在兩個(gè)物體上屬于同一種力環(huán)節(jié)二：定量研究【教師】那么，作用力與反作用力的大小有什么關(guān)系呢？從這兒，我們能定量得到力的大小之間關(guān)系嗎？課本64頁(yè)的一段話告訴我們，定量研究必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量來(lái)進(jìn)行?！締?wèn)題1】那么我們?nèi)绾芜M(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量呢？選擇什么樣的物體作為我們的研究對(duì)象？需要測(cè)量哪些物理量？如何進(jìn)行測(cè)量呢？選擇什么測(cè)量工具呢？【學(xué)生】試著設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案?！窘處煛课覀円黄鹂催@個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，研究對(duì)象選擇兩個(gè)測(cè)力計(jì)之間的相互作用力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量的物理量分別是B對(duì)A的拉力和A對(duì)B的拉力。測(cè)量工具顯然就是測(cè)力計(jì)本身了，A的示數(shù)是B對(duì)A的拉力；B的示數(shù)是A對(duì)B的拉力。大家仔細(xì)體會(huì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙，把測(cè)量工具和施力受力物體統(tǒng)一起來(lái)，使得實(shí)驗(yàn)裝置本身很簡(jiǎn)單，小實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了大道理。我們一起看看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吧?！緦W(xué)生】觀察【教師】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在這三個(gè)時(shí)刻，作用力與反作用力大小相等。那么，是不是時(shí)時(shí)刻刻作用力和反作用力的大小都有這樣的關(guān)系呢？為了清楚地知道時(shí)時(shí)刻刻作用力和反作用力的大小關(guān)系，我們換用更精密的儀器—力傳感器來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這就是我們使用的力傳感器，可以實(shí)時(shí)測(cè)量力的大小和方向，并且通過(guò)電腦描繪出力隨時(shí)間的變化圖像。我們先演示一下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的情形，大家注意觀察?！緦W(xué)生】思考【教師】手拉傳感器，靜止不動(dòng)但改變拉力的大小。電腦生成圖像。兩種顏色的曲線分別表示兩個(gè)傳感器的力。這個(gè)完美的軸對(duì)稱，說(shuō)明相互作用力的大小相等。我們?cè)賮?lái)看當(dāng)物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，作用力和反作用力的大小是不是也相等呢？【學(xué)生】思考【教師】我們手拉傳感器，改變拉力的同時(shí)讓傳感器任意運(yùn)動(dòng)，電腦生成曲線。也是一個(gè)完美的軸對(duì)稱，從圖像中，我們也可以很清楚得出，兩個(gè)力傳感器之間的相互作用力同時(shí)增大，同時(shí)減小，總是大小相等，方向相反，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系?，F(xiàn)在我們就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明作用力與反作用大小相等嗎？【問(wèn)題2】那么據(jù)此，是不是就可以說(shuō)作用力與反作用大小相等呢？【學(xué)生】我們只是通過(guò)彈力進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，那么摩擦力滿足這個(gè)關(guān)系嗎，引力呢？【教師】當(dāng)然，這些都需要實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。課堂上我們就不一一證明了。有興趣的同學(xué)可以課后繼續(xù)研究。很多科學(xué)家做了大量實(shí)驗(yàn)，表明作用力與反作用力，他們總是大小相等，方向向相反。環(huán)節(jié)三：總結(jié)提升【教師】我們總結(jié)一下相互作用力的特點(diǎn)有作用在兩個(gè)物體上作用在同一條直線上大小相等，方向相反屬于同一種力【問(wèn)題1】你能否用一句話，把這些特點(diǎn)概括起來(lái)?！緦W(xué)生】思考【教師】在很早之前，牛頓經(jīng)過(guò)研究指出：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上?？偸谴淼氖菬o(wú)論什么時(shí)間、什么位置、什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相互作用力都滿足這樣的特點(diǎn)。大家想一想，這一句話是不是就把前面我們得出的相互作用力的特點(diǎn)都概括了呢？這就是著名的牛頓第三定律。當(dāng)然，不是我們今天這么幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，就可以得出牛頓第三定律的，牛頓第三定律的得出經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中，科學(xué)家通過(guò)對(duì)大量現(xiàn)象進(jìn)行觀察，猜想、驗(yàn)證、歸納，這才形成我們今天看到的牛頓第三定律，他看似簡(jiǎn)單，但他是連接一個(gè)物體受到的力與其他物體受到的力的橋梁，有了它就會(huì)把研究對(duì)象從一個(gè)物體擴(kuò)展到多個(gè)物體，拓寬了分析問(wèn)題的思路。環(huán)節(jié)四：應(yīng)用釋疑【教師】我們回過(guò)頭再看這兩個(gè)現(xiàn)象，大家思考1、拿雞蛋去碰石頭，可是雞蛋卻破了。那么他們施加給對(duì)方的力依然大小相等嗎？2、穿旱冰鞋的人使勁推桌子，可是自己卻后退了。那么他們施加給對(duì)方的力依然大小相等嗎？答案是肯定的，因?yàn)樗麄兪窍嗷プ饔昧?，等大反向共線?？墒怯械猛瑢W(xué)還是有點(diǎn)疑惑。我們一起看看。【疑問(wèn)】小強(qiáng)說(shuō)：“我記得在初中學(xué)過(guò)，如果兩個(gè)力的大小相等，方向相反，這兩個(gè)力就會(huì)互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等，方向相反的，他們也應(yīng)該相互平衡呀，那為什么雞蛋碎了呢？”你認(rèn)為小強(qiáng)的觀點(diǎn)對(duì)嗎？應(yīng)該怎么解答小強(qiáng)得疑問(wèn)呢？【教師】小強(qiáng)得觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樾?qiáng)把平衡力和相互作用了混為一談了，這里提到如果兩個(gè)力的大小相等，方向相反，這兩個(gè)力就會(huì)互相平衡，看不到作用的效果了。這兩個(gè)力指的是平衡力，而雞蛋和石頭之間的力是相互作用力。在初中我們就學(xué)習(xí)了平衡力,我們一起回憶一下，什么是平衡力，作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡?！緦W(xué)生】請(qǐng)你畫(huà)出臺(tái)秤對(duì)物體支持力的反作用力和平衡力?！窘處煛颗_(tái)秤對(duì)物體支持力的反作用力是物體對(duì)臺(tái)秤的壓力，平衡力是物體的重力。你做對(duì)了嗎？【學(xué)生】分析這一對(duì)相互作用力和平衡力并結(jié)合他們各自的定義，請(qǐng)你分析總結(jié)相互作用力和平衡力的異同點(diǎn)，并完成下列表格?！窘處煛靠偨Y(jié)相互作用力和平衡力的異同點(diǎn)?，F(xiàn)在，你能幫小剛解釋他的疑問(wèn)嗎？相互作用力因?yàn)樽饔迷诓煌奈矬w上，所以作用效果不能抵消，雞蛋為什么碎了，是因?yàn)槭^給雞蛋的力大于雞蛋所能承受的最大壓力，所以雞蛋碎了。從前面的分析我們知道了相互作用力和平衡力的區(qū)別，那么大家在分析物體受力情況時(shí)，就不要把某個(gè)力的反作用力和這個(gè)力的平衡力混淆了。我們一起來(lái)試一試吧?！緫?yīng)用】一個(gè)木塊靜止在粗糙斜面上，請(qǐng)你試著對(duì)木塊進(jìn)行受力分析并畫(huà)出它的受力分析圖?！緦W(xué)生】思考【教師】在畫(huà)受力分析圖時(shí)，首先確定研究對(duì)象，這個(gè)問(wèn)題中，研究對(duì)象是木塊。我們按重力彈力摩擦力的順序來(lái)分析它的受力情況，木塊受到的重力方向豎直向下；木塊和斜面接觸并相互擠壓，木塊受到垂直于斜面向上的彈力；假設(shè)木塊和斜面之間沒(méi)有摩擦，木塊就會(huì)向下滑動(dòng)，由此可以判斷，靜止的木塊由向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，所受的摩擦力是沿斜面向上的。木塊一共受到3個(gè)力的作用?！締?wèn)題1】大家可以想一想，在這個(gè)情境中，涉及木塊的作用力和反作用力共有幾對(duì)？【學(xué)生】思考【教師】木塊的重力,他的反作用力是木塊對(duì)地球的吸引力。這是第一對(duì)；斜面對(duì)木塊的支持力，他的反作用力是木塊對(duì)斜面的壓力。這是第二對(duì)；斜面對(duì)木塊的靜摩擦力，他的反作用力是木塊對(duì)斜面的靜摩擦力。這是第三對(duì)。在這三對(duì)力中，由于我們是在對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，木塊受到的三個(gè)力是這三個(gè)力。另外三個(gè)力是木塊施加給其他物體的力，就不需要畫(huà)出了?！締?wèn)題2】根據(jù)對(duì)木塊的受力分析過(guò)程，大家試著總結(jié)一下受力分析的一般步驟和注意事項(xiàng)吧?！緦W(xué)生】思考【教師】總結(jié)受力分析一般步驟【練習(xí)】粗糙的長(zhǎng)方體木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，B木塊受到一個(gè)水平方向的牽引力，但仍保持靜止。請(qǐng)你分別畫(huà)出A、B木塊的受力分析圖。我們一起對(duì)今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容做一個(gè)小結(jié)。通過(guò)分析生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，對(duì)相互作用力進(jìn)行定性的描述，得到共線，不同體，性質(zhì)相同這些特點(diǎn)；又通過(guò)定量研究得到相互作用力等大反向的關(guān)系。最后對(duì)這些特點(diǎn)概括提升，得出牛頓第三定律。在利用牛頓第三定律解決問(wèn)題的過(guò)程中，我們總結(jié)了受力分析的一般步驟和相互作用力和平衡力的區(qū)別。課后思考：既然相互作用力大小相等，在人推桌子的這一情景中，為什么是人后退，而不是人推著桌子前進(jìn)呢？今天這節(jié)課就上到這里，同學(xué)們，再見(jiàn)！課后練習(xí)1、如圖所示，把A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手拉測(cè)力計(jì)A。在這個(gè)情境中以下選項(xiàng)中的兩個(gè)力的關(guān)系是作用力和反作用力的是A.手對(duì)測(cè)力計(jì)A的拉力和測(cè)力計(jì)B對(duì)A的拉力B.手對(duì)測(cè)力計(jì)A的拉力和測(cè)力計(jì)A對(duì)手的拉力C.測(cè)力計(jì)A對(duì)B的拉力和左側(cè)固定端對(duì)B的拉力D.測(cè)力計(jì)A對(duì)B的拉力和測(cè)力計(jì)B對(duì)A的拉力2、牛頓第三定律的內(nèi)容_______