牛顿第三定律及教学

牛顿第三定律及教学第1页，共16页，2023年，2月20日，星期日牛顿第三定律的提出和建立：运动第一定律和第二定律是关于物体惯性运动和打破惯性运动的定律，但是对于一个物体系来说，必然存在作用和反作用或运动传递的问题，这就需要一个有关物体之间相互作用的定律加以补充。牛顿从力的观点研究了物体碰撞过程中相互作用的关系，在一般意义上说碰撞过程中力的关系更为基本些。在1665—1666年间，牛顿研究了两球形绝对刚体的碰撞问题，并从作用力而不是动量的观点提出：第2页，共16页，2023年，2月20日，星期日提出和建立：在它们向彼此运动的时间中（相碰的瞬间），压力处于最大值，或是以它们的运动停止所需的全部力进行的（因为整个运动是被此一瞬间彼此之间的压力所阻止，并且在一瞬间两物体之间不能接着发生不同程度的压力）。那么，只要这两个物体都不相互屈服，它们彼此之间将会持有同样猛烈的压力，那就是像阻止它们向彼此运动的物体同样多的力，像现在促使它们相互分离所需的同样的力。所以，它们将以像弹回之前向彼此趋近那样多的运动相互离开定理12如果二物体p和r彼此相遇，因为p压r和r压p是一样大小，所以二者的阻力是相同的。并且，他用图形明确表明p压r和r压p的力是在同一直线上。稍后，牛顿在《论均匀的可变形介质中物体的运动》一文手稿中，提出了运动六定律，并把这一规律列为运动第三定律。他写道：定律3任何一物体对其他物体的作用与它在反作用中受到的作用力大小相同。这一东西压或拉其他东西与它被压和拉的力相等??这可以说是运动第三定律的初始说法。运动第三定律的正式说法是在《原理》的《定理或运动定律》部分中，牛顿写道：定律III对于每一个作用，永远有一个相反而相等的反作用，或者，两物体彼此的相互作用是永远相等的，并且指向相反的部分第3页，共16页，2023年，2月20日，星期日牛顿第三定律的分析:一、地位和作用二、重点难点二、教学目的要求三、教学方法的选用和学法指导四、教学过程：

（一）、复习引入（二）、实验引人（三）、问题引入，起一个承上启下的作用）（四）、实例引入既直观又可巩固兴趣及唤起爱国心（五）、（六）、人文教育引入，升华本节课内容（七）、作业（八）、板书设计

第4页，共16页，2023年，2月20日，星期日（一）、地位和作用牛顿第三定律除了能更好地分析解决之前所学过的力、运动，力和运动的关系外，它对后面碰撞问题的研究更是功不可没，在整个高中阶段的学习中，还常把受力情况复杂的物体的受力转换到与之相互作用的物体上进行研究。本节课的独特育人价值在于通过学习能够启发学生客观、辩证地评价周围发生的事物，并培养学生的团结协作精神第5页，共16页，2023年，2月20日，星期日二）、重点难点基于高一新生对高中物理学习方法不甚了解故本节重点除了通过成功地分组实验去探索牛顿第三定律，增加演示实验加深理解，并由讨论法区别平衡力与相互作用力，还得培养初学者学习兴趣及掌握学习物理的方法，而如何观察、设计实验、做实验，由实验推结论，由结论解释现象，并培养学习物理的思维是本节的难点。第6页，共16页，2023年，2月20日，星期日二、教学目的要求根据《物理教学大纲》要求，设置知识层次：知道力的作用是相互的掌握牛顿第三定律并解释有关现象，理解平衡力与相互作用力的异同点，又由于学生不仅是学知识还应培养技能，故设置能力层次：会举例子、正确地观察实验，动手做学生实验，培养学生的观察能力，实验能力，分析能力，概括能力，推理能力，创新能力及逻辑思维能力。高一新生的人生观、世界观，心理品质还不够完善及稳定，故设置思想教育层次：激发学习兴趣及热情，进一步掌握学习物理的方法，培养科学态度的心理品质，养成严谨的科学态度和良好的学习习惯，提高团结互助的精神及爱国热情第7页，共16页，2023年，2月20日，星期日三、教学方法的选用和学法指导创造性地使用教材，灵活地使用教学设计，采取边实验边提问边引导，让学生边观察边思考边回答，把问题穿针引线于实验中，同时又让学生自行设计实验并进行探索。采取灵活多变，生动活泼，富有情趣的教学方法，如：课件、录像等，主要以实验探究法，启发式教学为主，问题讨论法为辅。在教学难处适当放慢节奏，给予学生恰当的思维点拨，必要时进行大面积课堂提问，让学生充分表达意见，这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃。利用学生好表现、爱表扬的心理，及时给予肯定的评价与鼓励，以增强学生的自我意识及自信心。本节课还应当让学生学会举相关知识的例子，实际上观察实验是物理学中的基本方法，是一切真知灼见的来源，学生只有多观察多实验，才会举出相关知识的例子，在掌握知识的同时，也潜移默化地学到学习物理的方法并提高兴趣。基于初学者的茫然，本节课采用复习引人、问题引人、实验引人、实例引人、人文教育引人，更多地提供丰富多彩的感性材料，利用课本的实验或自行改造实验，再插入几个学生实验，因为学生实验是观察、质疑、思维等过程的心理活动，是开发智力的重要途径，既可培养学生思维之探索性，激起创造思维之火花，又可让学生尝到团结的力量，成功的喜悦，也有利于教学。在感性材料的基础上通过观察、对比、判断、推导、猜想、分析、讨论、概括、做练习等多种学法最后得结论。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期日利用学生好表现、爱表扬的心理，及时给予肯定的评价与鼓励，以增强学生的自我意识及自信心。本节课还应当让学生学会举相关知识的例子，实际上观察实验是物理学中的基本方法，是一切真知灼见的来源，学生只有多观察多实验，才会举出相关知识的例子，在掌握知识的同时，也潜移默化地学到学习物理的方法并提高兴趣。基于初学者的茫然，本节课采用复习引人、问题引人、实验引人、实例引人、人文教育引人，更多地提供丰富多彩的感性材料，利用课本的实验或自行改造实验，再插入几个学生实验，因为学生实验是观察、质疑、思维等过程的心理活动，是开发智力的重要途径，既可培养学生思维之探索性，激起创造思维之火花，又可让学生尝到团结的力量，成功的喜悦，也有利于教学。在感性材料的基础上通过观察、对比、判断、推导、猜想、分析、讨论、概括、做练习等多种学法最后得结论。第9页，共16页，2023年，2月20日，星期日（一）、复习引入复习初中学过的“物理间力的作用是相互的”用实验的方式再次证明.演示实验1：将一只充气球的气嘴放开，气球里的空气会迅速喷出，同时气球向相反方向运动。学生实验1：1、学生拍手鼓掌，根据自己体验说出各种感受2、引导学生鼓掌时左右手接触如果两物体没接触呢？故做迷你实验演示实验2：把磁铁和铁条放在水面上的软木塞上，让它们彼此接近但不直接接触，当两手同时放开时可看到相互吸引。利用学生有一种强烈的好奇心和求知欲，根据《教学大纲》中的实验能力之一是会得结论，可以乘胜追击地问：“实验证明身结论？”可引导学生得出“力的作用是相互的”老师立即给出“作用力与反作用力”的概念。对学生的正确回答给予一定鼓励，由学习的兴趣升级为间接兴趣、转化为学科情感，使学生的无意注意同时转化为有意注意。同时，教师要寓学法指导于教学中，做到“授人以鱼，不如授人以渔”告诉学生观察做实验要实事求是，养成认真细致，勤于思考，认真动手，积极动脑的学习习惯，并树立勇于探索的献身精神。为了优化兴趣，培养学生的动手能力，探索精神.第10页，共16页，2023年，2月20日，星期日二）、实验引人利用两把弹簧秤设计一个探讨物体间的作用力与反作用力的关系。教师通过提问可得学生的实验设计并指导做实验。学生实验21)、用弹簧秤沿同一直线对拉，观察弹簧秤示数：(2)、拉力改变时，观察弹簧秤示数。(3)、弹簧秤A拉弹簧秤B匀速时，观察弹簧秤示。(4)、弹簧秤拉弹簧秤B变速时，观察弹簧秤示数。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、作用在一条直线上。用实验探究法既可以提供感性材料，又可以培养实验观察能力还可以维持兴趣，故增加以下实验。1、让力气大的同学与力气小的同学进行拔河比赛2、让学生展开想象的翅膀进行猜想：如何让力气大的同学输呢？猜想是学生创新思维的有效办法之一，就如牛顿所说：“没有大胆的推测就不可能有伟大的作用”1、让力气大的同学穿上旱冰鞋重新拔河，通过这个实验起到对比强调的作用。从实验中引导学生，不管哪对赢，两队同学的拉力大小关系，并强调作用力与反作用力的四性：方向性、等大性、同时性、同性质。通过生动、有趣、神秘的实验，纠正了平时的错误思维，认为赢就是拉力大，不但能稳住兴趣，还可掌握心态迁移注意，再次唤起学生对自然奥秘的求知欲，使课堂情境优化设计着让学生自己举例再次说明该定律可联系实际，提高技巧，强化兴趣。通过生动、有趣、神秘的实验，纠正了平时的错误思维，认为赢就是拉力大，不但能稳住兴趣，还可掌握心态迁移注意，再次唤起学生对自然奥秘的求知欲，使课堂情境优化设计接着让学生自己举例再次说明该定律可联系实际，提高技巧，强化兴趣。第11页，共16页，2023年，2月20日，星期日三）、问题引入，起一个承上启下的作用）问题：作用力与反作用力和一对平衡力有什么共同点这是本节的又一个重难点，因为在整个高中阶段的受力分析一直应用到该知识点，引导学生归纳、讨论总结异同点填下表：名称项目 平衡力 相互作用力共同点 共同点大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同点 作用对象 同一物体 相互作用两个的物体 力的变化 没有必然的对应关系 同时产生、同时消失、同时变化 力的性质 可以是不同性质的力 同一性质的力 作用效果 可以抵消，合力为零 不可抵消，不可求合力再次培养语言概括能力，将观察实验与科学理论思维方法结合起来，让学生尝试到成功的喜悦，这不但有助于兴趣和能力的提高，也有助于形成唯物主义世界观和辨证的认识论第12页，共16页，2023年，2月20日，星期日（四）、实例引入既直观又可巩固兴趣及唤起爱国心实例：神舟五号升天放录像简单介绍我国的先进航天技术由知识进行拓展，展开练习，练习是巩固知识和形成技能的过程，为培养理解能力设置练习：第13页，共16页，2023年，2月20日，星期日五）、（六）、人文教育引入，升华本节课内容从知识点上本节课是教了物体间力的作用是相互的而从人文教育上，应教会学生人与人之间的尊重，也是相互的，对长辈，同辈，晚辈都应尊重，这是本节课的精彩也是整个牛顿三大定律的升华。并回去思考：甲乙同学在课间休息时相互打闹，甲失手将乙打痛了，甲狡辩说：“力的作用是相互的，我给了你多大的力，你同样给了我多大的力，我