新課標《牛頓第三定律》教學設計

楊志娟

摘 要：牛頓第一定律和牛頓第二定律都是用來解決單個物體的受力情況的，牛頓第三定律是用來解決兩個物體之間的相互作用力的。本節課是在農村高中開展的，像力傳感器這些儀器都沒辦法讓學生接觸，所以運用了身邊可以利用的材料制作本節課的教學儀器，讓學生能夠輕松地理解作用力與反作用力的特點。

關鍵詞：牛頓第三定律；作用力與反作用力；平衡力

一、教學目標

1.知識與技能目標

（1）知道作用力和反作用力的概念。

（2）認識作用力和反作用力的關系。

（3）能用該定律解釋生活中的有關問題。

2.過程與方法目標

（1）通過事例引入，給學生提供感性材料，再進行復習引入，提出相互作用力的概念。

（2）通過實驗引入，讓學生理解作用力與反作用力的相互作用是一種普遍規律。

3.情感態度與價值觀目標

培養學生用物理學的角度思考日常生活中遇到的問題，并運用物理知識解決問題的能力。

二、教學重點、難點

1.重點：作用力和反作用力的關系，掌握并運用牛頓第三定律分析解決問題。

2.難點：作用力和反作用力與平衡力的異同點。

三、教學方法和教學手段

1.教學方法：啟發式、探究式。

2.教學手段：實驗、多媒體輔助。

四、教學器材

氣球、小車、磁鐵、彈簧測力計、水杯、多媒體等。

五、教學過程

（一）事例引入

1.事例引入：引導學生拍手鼓掌，根據自己的體驗說出各種感受，得出鼓掌時兩只手力的作用是相互的結論。并引出這節課的研究課題：牛頓第三定律。引導學生思考并列舉生活中的例子，發揮學生課堂的主體地位，緊緊抓住學生的心。

2.設疑：剛才我們舉的例子中，力的作用是相互的，那么這是個例還是普遍現象呢？從而自然地過渡到實驗探究環節。

（二）實驗探究

提示：物質有固體、液體和氣體，另外高中還學習了磁場，如果我們能夠分別設計實驗，證明在這些情況下力的作用是相互的，那么我們就可以認為力的作用是相互的是一種普遍現象。

【演示實驗1】把遙控汽車放在滑板上，啟動遙控汽車時，遙控汽車向前運動，滑板向后運動。

提問：“小車為什么向后運動？”可引導學生得出是汽車給了滑板一個向后的摩擦力，即小車與滑板間的作用力是相互的。

【演示實驗2】把一個裝滿水的大杯子放在秤上，讓學生觀察秤的示數；再用彈簧測力計把一個裝滿水的小瓶子提起來，讓學生觀察彈簧測力計的示數；用彈簧測力計將小瓶子提起放到大水杯中，讓學生觀察彈簧測力計及秤的讀數。

提問：“彈簧測力計及秤的示數是如何變化的，為什么？”，引導出在液體中力的作用是相互的。

【演示實驗3】把一些碎紙屑放到桌面上，將一個封口的氣球松開，看到氣球沖到空中，而紙屑飛舞。

提問：“在剛才的實驗中大家看到了什么？”引導得出在氣體中力的作用是相互的。

【演示實驗4】將兩個U形磁鐵綁到兩個玩具車上，讓兩個U形磁鐵的同名磁極相對，用力將兩個玩具車靠近但不要接觸，然后松開手，讓學生觀察現象。

提問：“剛才兩個小車沒有接觸，為什么還會分開呢？”從而引導學生得出在磁場中力的作用是相互的。

通過以上實驗，使學生更深刻地體會到力的作用是相互的是一種普遍現象。

（三）引導學生基于四個演示實驗事實對相互作用力的關系進行討論，提出合理猜想，培養學生的觀察能力、獨立思考的能力和實驗能力

1.結合實驗現象討論相互作用力的關系，提出合理猜想

通過四個演示實驗，引導學生得出作用力與反作用力的性質相同、大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用點分別在相互作用的兩個物體上等猜想。

2.由學生自主設計實驗驗證猜想的正確性

驗證猜想的方法：引導學生用實驗器材（彈簧測力計、細繩等）設計實驗，并進行分組實驗驗證猜想。

（四）通過多媒體播放用力傳感器對牛頓第三定律的驗證實驗

（五）設疑引入和事例引入，培養學生運用牛頓第三定律解決實際問題的能力，并學會區分平衡力和相互作用力

設疑1：拔河比賽到底比什么？

教師引導學生對拔河比賽的兩方進行受力分析，運用牛頓第三定律得出拔河比賽比的是兩方隊員的最大靜摩擦力。從而得出拔河比賽的技巧：增大靜摩擦系數（穿防滑的鞋子）和增大正壓力（挑選體重大的隊員）。

設疑2：我們手持水杯的時候，如果松開手，水杯會掉下來，是因為受到了重力的作用。那么，重力的反作用力是什么？

以日常生活中的手握水杯為例進行設疑，這是一個誤區。教會學生找反作用力的方法（將施力物與受力物反轉）。引導學生進行受力分析，并歸納出平衡力與相互作用力的區別。

六、課堂小結

1.作用力與反作用力：兩個物體相互作用的一對力。

2.牛頓第三定律：兩個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。

3.作用力和反作用力與平衡力的異同。

七、作業

課后“問題與練習1，2，3，7”。

參考文獻：

[1]寧江穩.讓高中物理課堂教學變得“活靈活現”[J].數理化學習，2011（9）.

[2]胡明，楊國金.全日制義務教育物理課程標準教師讀本[M].華中師范大學出版社，2002-08.

注：本文是甘肅省教育科學“十三五”規劃2017年度《在農村高中開展物理趣味實驗的研究》課題研究成果，課題批準號：GS[2017]GHB1703。

編輯 謝尾合