沪科版必修1 3.1牛顿第三定律 教案(二).doc

教学设计31 牛顿第三定律教学设计(二)导入新课打开“3.1牛顿第三定律(3)ppt”文件，点击目录中的“一、生活中的现象”，切换幻灯片到如图所示。根据出示的图像事例，让学生思考，物体间相互作用时的力有什么特点？通过讨论交流，定性感知作用力与反作用力是相互的。提示：指导学生紧扣“甲对乙、乙对甲”的成对关系。推进新课1作用力与反作用力师生讨论总结后，切换幻灯片到下页，如图所示。继续切换幻灯片到下页，如图所示，总结作用力与反作用力的特点。点击“下一页”进入“达标练习”，学以致用。2探究作用力与反作用力的大小关系：提出问题：针对“以卵击石”案例的分析，思考作用力和反作用力的大小是否相等。如何验证？(1)定性探究作用力与反作用力的大小与方向间的关系。探究方案1，切换幻灯片到下页，如图所示，完成题目出示的表格内容。(2)定量探究作用力与反作用力的大小与方向间的关系。切换幻灯片到下页，如图所示，展示探究方案，利用弹簧秤互拉，进行探究。学生思考问题：两个弹簧测力计的读数有什么关系？它们受力的方向有何关系？实验步骤：用手拉弹簧秤a之前，两弹簧秤的示数均为零，说明两弹簧秤间无作用力；当用手拉弹簧秤a时，可以看到两个弹簧秤的指针同时移动。弹簧秤b的示数指示弹簧秤a对它的作用力f的大小，而弹簧秤a的示数指示弹簧秤b对它的反作用力f的大小。弹簧秤b受到a的拉力f方向向右，弹簧秤a受到b的拉力f，方向向左，这两个拉力在同一条直线上。学生交流：可以看出，两个弹簧秤的示数是相等的；改变手拉弹簧秤的力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等。说明作用力和反作用力大小总是相等的，并且总是同时产生，同时变化，同时消失的。说明作用力与反作用力方向相反，作用在同一条直线上。切换幻灯片到下页，如图所示，对实验结果进行分析。探究方案2：利用dis传感器进行定量探究点击幻灯片，进入下页，有条件的学校可以进行dis传感器探究作用力和反作用力的关系。3牛顿第三定律根据实验结果，让学生进行充分的讨论交流后，点击目录中的“牛顿第三定律”，进入下图展示的内容。继续点击“下一页”，进入实例分析部分，让学生根据所学内容进行案例分析。根据案例分析的结果，继续总结牛顿第三定律的规律，切换幻灯片到下页，如图。4作用力和反作用力与平衡力的区别为巩固所学和过渡到下一问题，提出几个思考题，让学生思考：切换幻灯片到下页，如图所示。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。点击下一页，进入学生练习部分：继续切换幻灯片到下页，如图所示。继续切换幻灯片到下页，如图。课堂小结切换幻灯片进入下页，如图，提问学生本小节主要学习了哪些内容，展示并让学生掌握本节的重点和难点。牛顿第三定律的适用范围牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的。所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要时间来传递它们之间的相互作用。也就是说相互作用以无穷大的速度传递。除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。在这种情况下，牛顿从实验中发现了第三定律：“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线，彼此作用于对方，并且同时产生、性质相同，这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。而且，在一定范围内，牛顿第三定律与物体系的动量守恒是密切联系的。但是随着人们对物体间相互作用认识的发展，19世纪发现了电与磁之间的联系，建立了电场、磁场的概念；除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外，发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动电荷之间存在相互作用。在对电磁现象研究的基础上，麦克斯韦(18311879)在18551873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合，建立了系统的电磁理论，发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度(光速c)来传递的(后来为电磁波的发现所证实)。物理学的深入发展，暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着两电荷的连线方向，静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适用的话，那么，对于运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律就不适用了。如图所示，运动电荷b通过激发的磁场作用于运动电荷a的力为fab(并不沿ab的连线)，而运动电荷a的磁场在此刻对b电荷却无作用力(图中未表示它们之间的库仑力)，由此可见，作用力fab在此刻不存在反作用力，作用与反作用定律在这里失效了。实验证明：对于以电磁场为媒介传递的近距作用，总存在着时间的推迟。对于存在推迟效应的相互应用，牛顿第三定律显然是不适用的。实际上，只有对于沿着两物连线方向的作用(称为有心力)，并可以不计这种作用传递时间(即可看做直接的超距作用)的场合中，牛顿第三定律才有效。但是在牛顿力学体系中，与第三定律密切相关的动量守恒定律，却是一