新课标《牛顿第三定律》教学设计

杨志娟

摘 要：牛顿第一定律和牛顿第二定律都是用来解决单个物体的受力情况的，牛顿第三定律是用来解决两个物体之间的相互作用力的。本节课是在农村高中开展的，像力传感器这些仪器都没办法让学生接触，所以运用了身边可以利用的材料制作本节课的教学仪器，让学生能够轻松地理解作用力与反作用力的特点。

关键词：牛顿第三定律；作用力与反作用力；平衡力

一、教学目标

1.知识与技能目标

（1）知道作用力和反作用力的概念。

（2）认识作用力和反作用力的关系。

（3）能用该定律解释生活中的有关问题。

2.过程与方法目标

（1）通过事例引入，给学生提供感性材料，再进行复习引入，提出相互作用力的概念。

（2）通过实验引入，让学生理解作用力与反作用力的相互作用是一种普遍规律。

3.情感态度与价值观目标

培养学生用物理学的角度思考日常生活中遇到的问题，并运用物理知识解决问题的能力。

二、教学重点、难点

1.重点：作用力和反作用力的关系，掌握并运用牛顿第三定律分析解决问题。

2.难点：作用力和反作用力与平衡力的异同点。

三、教学方法和教学手段

1.教学方法：启发式、探究式。

2.教学手段：实验、多媒体辅助。

四、教学器材

气球、小车、磁铁、弹簧测力计、水杯、多媒体等。

五、教学过程

（一）事例引入

1.事例引入：引导学生拍手鼓掌，根据自己的体验说出各种感受，得出鼓掌时两只手力的作用是相互的结论。并引出这节课的研究课题：牛顿第三定律。引导学生思考并列举生活中的例子，发挥学生课堂的主体地位，紧紧抓住学生的心。

2.设疑：刚才我们举的例子中，力的作用是相互的，那么这是个例还是普遍现象呢？从而自然地过渡到实验探究环节。

（二）实验探究

提示：物质有固体、液体和气体，另外高中还学习了磁场，如果我们能够分别设计实验，证明在这些情况下力的作用是相互的，那么我们就可以认为力的作用是相互的是一种普遍现象。

【演示实验1】把遥控汽车放在滑板上，启动遥控汽车时，遥控汽车向前运动，滑板向后运动。

提问：“小车为什么向后运动？”可引导学生得出是汽车给了滑板一个向后的摩擦力，即小车与滑板间的作用力是相互的。

【演示实验2】把一个装满水的大杯子放在秤上，让学生观察秤的示数；再用弹簧测力计把一个装满水的小瓶子提起来，让学生观察弹簧测力计的示数；用弹簧测力计将小瓶子提起放到大水杯中，让学生观察弹簧测力計及秤的读数。

提问：“弹簧测力计及秤的示数是如何变化的，为什么？”，引导出在液体中力的作用是相互的。

【演示实验3】把一些碎纸屑放到桌面上，将一个封口的气球松开，看到气球冲到空中，而纸屑飞舞。

提问：“在刚才的实验中大家看到了什么？”引导得出在气体中力的作用是相互的。

【演示实验4】将两个U形磁铁绑到两个玩具车上，让两个U形磁铁的同名磁极相对，用力将两个玩具车靠近但不要接触，然后松开手，让学生观察现象。

提问：“刚才两个小车没有接触，为什么还会分开呢？”从而引导学生得出在磁场中力的作用是相互的。

通过以上实验，使学生更深刻地体会到力的作用是相互的是一种普遍现象。

（三）引导学生基于四个演示实验事实对相互作用力的关系进行讨论，提出合理猜想，培养学生的观察能力、独立思考的能力和实验能力

1.结合实验现象讨论相互作用力的关系，提出合理猜想

通过四个演示实验，引导学生得出作用力与反作用力的性质相同、大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用点分别在相互作用的两个物体上等猜想。

2.由学生自主设计实验验证猜想的正确性

验证猜想的方法：引导学生用实验器材（弹簧测力计、细绳等）设计实验，并进行分组实验验证猜想。

（四）通过多媒体播放用力传感器对牛顿第三定律的验证实验

（五）设疑引入和事例引入，培养学生运用牛顿第三定律解决实际问题的能力，并学会区分平衡力和相互作用力

设疑1：拔河比赛到底比什么？

教师引导学生对拔河比赛的两方进行受力分析，运用牛顿第三定律得出拔河比赛比的是两方队员的最大静摩擦力。从而得出拔河比赛的技巧：增大静摩擦系数（穿防滑的鞋子）和增大正压力（挑选体重大的队员）。

设疑2：我们手持水杯的时候，如果松开手，水杯会掉下来，是因为受到了重力的作用。那么，重力的反作用力是什么？

以日常生活中的手握水杯为例进行设疑，这是一个误区。教会学生找反作用力的方法（将施力物与受力物反转）。引导学生进行受力分析，并归纳出平衡力与相互作用力的区别。

六、课堂小结

1.作用力与反作用力：两个物体相互作用的一对力。

2.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。

3.作用力和反作用力与平衡力的异同。

七、作业

课后“问题与练习1，2，3，7”。

参考文献：

[1]宁江稳.让高中物理课堂教学变得“活灵活现”[J].数理化学习，2011（9）.

[2]胡明，杨国金.全日制义务教育物理课程标准教师读本[M].华中师范大学出版社，2002-08.

注：本文是甘肃省教育科学“十三五”规划2017年度《在农村高中开展物理趣味实验的研究》课题研究成果，课题批准号：GS[2017]GHB1703。

编辑 谢尾合