一、教学目标
1.在物理知识方面理解作用力和反作用力的关系,掌握牛顿第三定律的内容。
2.牛顿第三定律是通过实验得到的,在这一节课中要充分让学生体会到这一点。通过本节课的教学,要让学生在学习物理知识的同时,学会物理学研究现象、总结规律的方法。
二、重点、难点分析
1.本节教学的重点是认识并理解作用力和反作用力的关系,学生不应把对它们的认识只停留在大小和方向上。学生应该掌握对作用力和反作用力的正确判断。
2.作用力和反作用力的关系与平衡力的关系有相同之处,也有不同之处,学生常常把这两种力混淆。两个相互作用力是大小相等的,但对两个物体产生的效果往往也是不同的,要通过对问题的分析解决学生头脑中不正确的认识。
三、教具
1.演示两物体间的相互作用力为弹力的小车、弹簧片、细线;
2.演示两物体间的相互作用力为摩擦力的三合板、遥控玩具汽车、玻璃棒;
3.演示两物体间的相互作用力为静电力的通草球、橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸;
4.演示两物体间的相互作用力为磁场力的小车、磁铁等;
5.演示两个学生间相互作用力的小车、绳;
6.演示相互作用力大小关系的弹簧秤。
四、主要教学过程
(一)引入新课
人在划船时用桨推河岸,发生的什么现象呢?船离开了岸。这个问题在初中已经研究过,当时对这个问题的解释是:物体间力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体施加力的作用时,这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用,我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的关系。
(二)教学过程设计
第六节牛顿第三定律
1.物体间力的作用是相互的
我们通过几个实验来研究今天的内容。通过实验大家要总结出作用力跟反作用力的特点及其关系。在实验中大家要注意观察现象,分析现象所说明的问题。
实验1.在桌面上放两辆相同的小车,两车用细线套在一起,两车间夹一弹簧片。当用火烧断线后,两车被弹开,所走的距离相等。
实验2.在桌面上并排放上一些圆杆,可用静电中的玻璃棒。在棒上铺一块三合板,板上放一辆遥控电动玩具小车。用遥控器控制小车向前运动时,板向后运动;当车向后运动时板向前运动。
实验3.用细线拴两个通草球,当两个通草球带同种电荷时,相互推斥而远离;当带异种电荷时,相互吸引而靠近。
实验4.在两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放手小车两车被推开;当异名磁极接近时,两辆小车被吸拢。
实验5.把两辆能站人的小车放在地面上,小车上各站一个学生,每个学生拿着绳子的一端。当一个学生用力拉绳时,两辆小车同时向中间移动。
实验分析:①相互性:两个物体间力的作用是相互的。施力物体和受力物体对两个力来说是互换的,分别把这两个力叫做作用力和反作用力。
②同时性:作用力消失,反作用力立即消失。没有作用就没有反作用。
③同一性:作用力和反作用力的性质是相同的。这一点从几个实验中可以看出,当作用力是弹力时,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力等等。
④方向:作用力跟反作用力的方向是相反的,在一条直线上。
实验6.用两个弹簧秤对拉,观察两个弹簧秤间的作用力和反作用力的数量关系可以得到以下结论。
⑤大小:作用力和反作用力的大小在数值上是相等的。
由此得出结论:
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,作用在一条直线上。
教师举几个作用力和反作用力的实例。
提问:学生举例说明。
既然两个物体间的作用力和反作用力是大小相等的,为什么会出现这种情况:鸡蛋与石头相碰时,鸡蛋破碎而石头不破碎;马拉车时,车会向前走而马不后退呢?
鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋的都是鸡蛋破碎,同样大小的力作用在两个物体上会产生不同的效果。效果不同是什么原因呢?
这个效果由物体本身的特性和物体受到其它力的情况有关。物体能够承受的压强大就不易损坏;物体是否发生运动状态的变化还要看物体受到的其它力的情况。
3.作用力、反作用力跟平衡力的区别
前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到,它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上,平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通过列表的方式加以比较。
受力物体 力的性质 同时性
作用与反作用 两个 相同 同时
平衡力 同一个 相同或不同 可不同(这时已不叫平衡力了)
在列表的同时用相应的例子加以说明。
(三)小结本节内容和布置作业
五、说明
1.牛顿第三定律是从实验中得出的。这里设计的几个实验除实验5外都体现了作用力跟反作用力间的关系,实验5是为提高课堂的活跃程度而设计的。每做一个实验都应把实验装置画在黑板上,并讲清实验装置,留在黑板上的图是为后面分析实验总结出规律用的。
2.牛顿第三定律的教学除了让学生掌握定律的内容外,还应通过教学使学生体会研究物理规律的方法。在教学中要培养学生的思考能力,让学生多发表自己的看法。在学生的积极性调动起来后,教师要注意对课堂的控制。