鲁科版高一物理必修第一册(2019版)_《牛顿第三运动定律》精品导学案
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第4节牛顿第三运动定律课标解读课标要求素养要求1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。
2.理解牛顿第三定律的含义,并能用它解释生活中的现象。
3.能区分作用力、反作用力与平衡力。
4.学会正确受力分析。
1.物理观念:通过学习,形成比拟完整的力学中的相互作用这一物理观念。
2.科学思维:能通过对具体问题的分析,理解一对相互作用力和一对平衡力的本质内涵。
3.科学探究:能根据作用力与反作用力的定义设计实验,探究作用力与反作用力的大小、方向和作用线有怎样的关系。
4.科学态度与责任:认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释并需要接受实践的检验。
要点一作用力与反作用力在物理学中,把物体间的这一对相互作用力称为作用力与反作用力❶。
要点二牛顿第三定律在长期研究的根底上,牛顿总结并提出了牛顿第三运动定律,简称牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上❷。
❶以下对作用力及反作用力的理解正确吗?(1)相互作用的一对力中,产生的作用效果一定是相同的。
(2)作用力与反作用力一定是同性质的力。
提示(1)错误。
(2)正确。
❷由于作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,所以它们的合力为零,这种理解正确吗?提示不正确,因为作用力和反作用力分别作用在两个物体上,不能进行力的合成。
深刻理解作用力和反作用力(1)三个特征:①等值,即大小总是相等的。
②反向,即方向总是相反的。
③共线,即二者总是在同一直线上。
(2)四种性质:①异体性,即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。
②同时性,即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。
③相互性,即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。
④同性性,即二者性质总是相同的。
探究点一作用力与反作用力我们知道,物体间的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用,这个物体同时也受到另一物体对它的作用。
高中物理第5章力与运动 5.5 牛顿第三定律导学案鲁科版必修1、知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
2、知道牛顿第三定律的内容,能用它解释一些相互作用的规律。
3、能区分平衡力与作用力和反作用力。
4、能对物体进行正确的受力分析。
重点难点1、学法导学案学习学生自主学习学生课堂笔记一、知识解读1、作用力与反作用力:施力物体与受力物体:施力物体受力物体作用力反作用力重力拉力手弹簧压力重物水平桌面2、牛顿第三定律(内容及表达式)3、物体的受力分析为什么要受力分析?应该分析什么力?作用力与反作用力一对平衡力不同点研究对象性质作用效果同时性相同点二、请用不同颜色的笔标注出不懂或有疑惑的地方三、学后练【判一判】(1)只有物体相互接触时,物体间才存在作用力和反作用力。
( )(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。
( )(3)凡是大小相等,方向相反,作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力。
( )(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力。
( ) 【例题分析】1、请根据以下不同情况,判断弹簧A、B读数。
条件A、B读数是否相同A弹簧不动,用B弹簧拉AB弹簧不动,用A弹簧拉BA、B对拉,同时两弹簧匀速运动A、B对拉,同时两弹簧加速运动2、不接触的两物体之间能否存在作用力和反作用力?若能请举例。
3、一物体受绳拉力的作用,由静止开始前进,先做加速运动,然后改为匀速运动,再改为减速运动,下列说法正确的是( )A、加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B、减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C、只有匀速前进时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D、不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等4、A、B、C三木块从高到低依次叠放在水平桌面上,对B木块施加一水平向右的恒力F,三木块共同向右匀速运动,已知三木块的重力都是G,分别对三木块进行受力分析。
牛顿第三定律一、学情分析1、牛顿第三定律在教材中的地位和作用牛顿第一揭示了一个不受力物体运动的规律,牛顿第二定律揭示了一个物体受力与运动的规律,牛顿第三定律揭示了物体之间相互作用的规律,使人们不仅可以研究单个物体的运动,而且可以把存在相互作用的各个物体的运动联系起来进行研究。
牛顿第三定律和牛顿第一、第二定律一起建立了一个完整了理论体系,奠定了整个力学的基础。
2、学生在学习本节课前已经学习了对物体进行受力分析、物体的运动规律、力和运动的关系,但是学生经常混淆物体相互作用力和平衡力的特点。
另外,学生往往有这类相互作用力大小不相等的错误前认知:当一个大人和一个小孩在对拉比力气时,大人之所以会胜,是由于大人施加给小孩的力大于小孩施加给大人的力。
二、教学目标根据上述对学习任务和学生情况的分析,确定本节课教学目标如下:(1)知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
(2)理解牛顿第三定律,能用该定律解释生活中的有关问题。
(3)能区分一对平衡力与一对作用力、反作用力。
(1)引导学生以科学的方法分析弹力、摩檫力、场力的实例,寻找作用力和反作用力之间的规律。
(2)从应用牛顿第三定律解释生活现象中,检测学生知识达成度。
(3)交流讨论一对平衡力与一对作用力、反作用力的异同,检测学生知识达成度。
(1)在学生分析作用力和反作用力的生活实例中,培养学生科学推理、质疑等意识。
(2)在用牛顿第三定律解释生活中的有关问题时,帮助学生初步树立科学伦理的意识。
(3)交流讨论一对平衡力与一对相互作用力的异同,培养学生围绕问题,通过交流方式开展寻找证据、解释原因等意识。
(1)理解牛顿第三定律并用它解释实际问题。
(2)作用力和反作用力与二力平衡的异同。
三、教学方法课堂以生活实例等现象创设物理情景,引导学生认真观察、科学推理、科学论证、质疑创新,探究得出两个物体间力的作用是相互的,具有同时性、同性质、反方向、作用于不同物体、效果多样性等特点,帮助学生建立起作用力和反作用力形象直观的定性和定量认识,并逐步区分一对作用力和反作用力与一对平衡力的异同,培养相互作用的物理观念及其应用、科学思维与创新、科学探究与交流的核心素养。
牛顿第三定律【本节教材分析】牛顿三大定律是一个有机的整体,前两个定律是对单个物体而言的,但要全面认识物体间的运动规律,必须研究物体之间的相互作用、相互影响。
本节分三个层次对牛顿第三定律进行研究:一是通过实际现象的分析以及学生的亲身感受,定性地讨论物体间的作用是相互的,同时发生的,同时变化,作用在一条直线上;二是通过实验定量地得到反映物体间相互作用力是大小相等,通过弹簧测力计分析其大小是相等的,帮助学生深刻地建立了任何物体不管其运动状态如何,它们之间的作用力和反作用力总是相等的。
三是说明该定律的意义和应用。
【学生学情分析】高中学生已经有一定的辨别能力,对常见的一些物理现象,物理知识如果简单重复,则学生对此不太关注、不感兴趣。
因此,一开始就要以各种方式激发其注意力,设置拔河比赛,引发学生的思考,设法采用各种实验,让学生认识到“牛顿第三定律”得来的不易,培养学生总结物理规律的方法。
★教学目标(一)知识与技能1、知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。
2、理解牛顿第三定律的确切含义,能用它解决简单的问题。
(二)过程与方法1、通过动手实验,培养独立思考能力和实验能力。
2、通过用牛顿第三定律分析物理现象,培养分析解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观1、培养实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。
2、激发探索的兴趣,养成科学探究的意识。
★教学重点1、通过演示实验让学生理解相互作用的普遍性。
2、通过学生猜想、小组探究、师生互动验证力的相互作用的基本规律。
3、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
★教学难点理解牛顿第三定律的确切含义,能用它解决有关问题★教学方法实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学本课设计有两条主线,一是以问题为主线,设计多个由易到难循序渐进的问题,激发学生主动参与、积极思考,产生强烈的求知欲望;二是以探究性活动解决本节课中作用力反作用力的关系,物体间的作用利用弹簧测力计来探究,使学生对作用力和反作用力总是相等有深刻的认识。
牛顿第三定律教学设计一、教学目标(1)知识与能力目标:①知道力的作用是相互的,能在具体实例中找到作用力的反作用力。
②理解作用力和反作用力的特点。
③能区分一对相互作用力与一对平衡力。
④能应用相互作用力的特点和相互作用力与平衡力的区别解决一些问题。
⑤培养观察、分析、归纳、总结能力。
(2)过程与方法目标:①通过学生自主探究,培养学生独立思考问题的能力和实验能力。
②通过用牛三定律分析物理现象,可培养学生分析解决实际问题的能力。
③通过鼓励学生动手、勇于探索,敢于表现,可提高学生学习物理的自信心和科学思维习惯。
(3)情感目标:①结合有关相互作用力的生活实例,培养学生独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度和团结协作的科学精神,感受物理学研究的方法。
②激发学生物理探索的兴趣,养成一种科学探究的意识。
二、学情分析进入高中后,学生对物理学习很多都存在一定的困难。
所以课堂设计从学生容易体会和有趣味性的东西入手,引发学生的积极思考。
同时力的“相互”性,学生在初中其实已经有所涉及,高中阶段只是需要更深入地理解和应用。
基于本校学生的基础较为薄弱,物理科组一直致力于“让学生走上讲台”的课题研究,以提高学生的物理自信心,和勇于表现的物理表达能力。
在课堂设计中突出让学生亲身实验来体验和理解。
同时为了鼓励同学能够正确使用物理语言表述物理概念,学会用正确的物理图像、符号来分析物理问题,课堂上更多地让学生上台演示、展示,以最终激发他们学习物理的积极性和表现欲。
总之,本课堂设计强调学生的主动参与性,重视概念的形成过程以及伴随这一过程的科学方法教育,重视学生合作意识和物理语言表达能力的培养。
三、重点难点重点:对牛顿第三定律的理解及应用。
方法是学生自主实验探究作用力与反作用力之间的关系。
根据实验现象和结果分析总结牛顿第三定律的内容,以及一对相互作用力的其它特点。
难点:一对相互作用力与一对平衡力的区别。
四、教学过程(一)什么是相互作用力教师活动:播放一段视频给学生看,让学生找到并描述视频中的相互作用力。
牛顿第三定律教学目标知识与技能:1、知道力的作用是相互的,知道作用力与反作用力的概念。
2、理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题。
3、会区分平衡力跟作用力和反作用力。
过程与方法:1、观察生活中力的相互作用的现象,思考力的相互作用的规律。
2、通过实验探究力的相互作用的规律。
情感态度与价值观:1、经历观察、实验、合作探究等学习活动,培养尊重客观事实,实事求是的科学态度和团队合作精神;2、从定律在实际中的应用,使学生深切感受到科学来源于生活,并服务于生活,激发学生心灵深处热爱物理学的情感。
教学重点自主探索研究作用力和反作用力的关系教学难点作用力、反作用力与平衡力的区别教学资源分组实验用的弹簧秤;演示用大弹簧秤、小弹簧秤各一个;多媒体课件教法设计实验探究式教学过程创设情境,引发探究(6分钟)活动探究,新课教学(15分钟)联系生活,巩固迁移(10分钟)课堂反馈(5分钟)课堂小结(2分钟)引例:1、在两辆小车上各固定一根条形磁铁,发生什么现象?如何解释?2、引入俗语:“一个巴掌拍不响”,有的同学刚才拍的太用力了,到现在手还有什么感觉?3、粉笔头扔起后落向地面,为什么?地球有没有受粉笔头的吸引力?4、在讲台上放慢走路(观察思考人与地面间的作用情况)引导学生得出结论:任何性质的力的作用都是相互的,两个物体间相互作用的这一对力,叫作用力与反作用力。
这对力的方向具有什么特点?那么,作用力与反作用力的大小有什么样的关系?教师引导:举例:你用手拍桌子,感觉到手也会痛,如果你用的力越大,你的感觉会怎么样?那你能从这个现象当中有什么启发呢?学生探究实验,并记录数据每组所提供的实验器材都相同,同学们利用你们的实验仪器求证这两个力的大小呢?(教师巡回指导),并要求学生对弹簧秤先校零,让学生自己得出在各种状况(水平、竖直、倾斜、匀速、变速)下,两拉力大小的关系。
教师演示实验:用大弹簧秤和小弹簧秤模仿拔河比赛,并画图进行解释,注意两力的方向,请同学总结现象并集体进行总结: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.教师归纳总结: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——牛顿第三定律利用课本中的四幅图巩固新知识从上面的研究我们可以知道,作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
第三章相互作用——力第三节牛顿第三定律[学习任务]任务1:探究力的作用是否具有相互性.任务2:探究作用力与反作用力之间的关系.任务3:辨析平衡力和相互作用力之间的异同.任务4:牛顿第三定律应用.任务5:对物体进行受力分析.梳理教材(1)力的相互性:力是物体对______的作用,每个力一定同时存在着受力物体和_________。
(2)作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是_____的,物体间相互作用的这一对力称为_______和_________。
(3)作用力和反作用力的关系:总是_________、_________的,可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作_________。
(2)牛顿第三定律。
①内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小______,方向______,作用在___________上。
②表达式:F=-F′(负号表示二者方向相反)。
受力分析的一般顺序:预习检测例1:关于作用力与反作用力,下列说法中正确的是()A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因而这二力平衡C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力与反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上例2:如图所示,甲、乙两人在冰面上拔河。
两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。
若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是( )A.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力B.若甲对绳的拉力比乙对绳的拉力大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利C.若甲的质量比乙的大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲的快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利例3:一木块静止放在水平桌面上,则下列说法正确的是()A.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力B.用手竖直向下压木块时,木块对桌面的压力大于桌面对木块的支持力C.木块对桌面的压力就是木块的重力D.木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对作用力和反作用力点拨:相互作用力:等大、反向、共线相互作用力作用于两个物体,平衡力作用于两个物体例4:如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m。
第4节牛顿第三运动定律学案学习目标:1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律的含义,并能用它解释生活中的现象.3.知道作用力、反作用力与平衡力的区别.基础知识:一、作用力与反作用力1.力的相互性力是物体对物体的作用,一个力一定同时存在着受力物体和施力物体.2.作用力和反作用力:两个物体间相互作用的一对力,其中的任一个叫作用力,另一个就叫反作用力.二、牛顿第三运动定律及其意义1.内容:两个物体之间的作用力(F)和反作用力(F′)总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上.2.公式:F=-F′,其中F、F′分别表示作用力与反作用力,“负号”表示作用力与反作用力的方向相反.3.理解:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们总是性质相同的两个力,且同时存在,同时变化,同时消失.重难点理解:一、作用力和反作用力的3个特征和4种性质1.3个特征(1)等大:即大小总是相等的.(2)反向:即方向总是相反的.(3)共线:即二者总是在同一直线上.2.4种性质(1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上.(2)相互性:即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的.(3)同时性:即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失.(4)同性性:即二者性质总是相同的.判断作用力和反作用力的方法(1)看作用点:作用力和反作用力应作用在两个物体上.(2)看产生的原因:作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.(3)看力的性质:作用力与反作用力一定是同一性质的力.二、作用力与反作用力和平衡力的比较特别提醒:作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性同存”,而平衡力是“同体、共线、反向、等大”.三.对牛顿第三定律的理解(1)牛顿第三定律的公式表达:F=-F′.负号表示两者方向相反,等号表示两者大小相等.(2)牛顿第三定律的物理意义:揭示了物体之间相互作用的规律.反映了作用力和反作用力的大小、方向特点,揭示了相互作用的物体间的联系.(3)应用牛顿第三定律应注意的问题:①定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.②牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中,若一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失,否则就违背了“相互关系”.(4)牛顿第一定律和第二定律是对单个物体而言的,只解决了一个物体的运动规律.牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,反映了物体的相互作用规律,是整个力学的基础.典例1.下列关于作用力与反作用力的说法中正确的是()A.先有作用力,然后才有反作用力B.作用力和反作用力的大小相等、方向相反,合力为零C.物体间的作用力和反作用力一定同时产生、同时消失D.只有两物体接触时,才会产生作用力和反作用力C[作用力和反作用力是同时产生、同时消失的,所以A错误,C正确.由于作用力和反作用力分别作用于两个不同的物体,因此这两个力不能互相抵消,也不能进行合成运算,所以B错误.只要两个物体间能发生力的作用,就存在相互作用力,而两个不接触的物体间也可以产生力的作用,如两块磁铁发生相互作用时就不需要接触,所以D错误.]典例2.如图为里约奥运会跳水比赛男子三米跳板决赛中跳水前的起跳动作.下列说法正确的是()A.运动员对跳板的压力大于板对他的支持力B.运动员对跳板的压力小于板对他的支持力C.运动员所受的支持力和重力是一对平衡力D.运动员所受的合外力一定向上D[运动员对跳板的压力与跳板对他的支持力是作用力和反作用力,大小相等、方向相反,选项A、B错误;运动员起跳过程,是由静止获得速度的过程,因而有竖直向上的加速度,合外力竖直向上,运动员所受的支持力大于重力,选项C错误,D正确.] 典例3.(多选)我国计划在未来几年将人类送上月球,其中用到火箭和载人航天飞船,下面关于飞船与火箭上天的情形,其中正确的叙述是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的作用力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力AD[火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的.因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关.故A选项正确,B、C选项错误.飞船进入运行轨道后,飞船与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船吸引地球,这是一对作用力与反作用力,故D选项正确.]巩固练习:1.关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,正确的是()A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力B.作用力与反作用力的性质一定相同C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.只有两个物体处于平衡状态中,作用力与反作用力才大小相等2.人站在地面上,先将两脚弯曲,再用力蹬地,向上跳离地面.人能跳离地面的原因是()A.人对地面的作用力大于地面对人的作用力B.地面对人的作用力大于人对地面的作用力C.地面对人的作用力大于人的重力D.人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力3.如图所示,有人用一簇气球通过绳使一座小屋成功升空,成为“会飞的小屋”.下列说法正确的是()A.小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力B.小屋受到绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力C.小屋对绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力D.小屋对绳的拉力和小屋所受重力是一对平衡力4.(多选)随着计算机技术的发展与传感器技术的有机结合,就可以把看不见、摸不到的作用力与反作用力显示在计算机屏幕上.现把两个相互作用的弹簧挂钩与传感器接在计算机屏幕上出现的结果如图所示,通过观察分析两个力传感器的变化曲线,可得结论()A.作用力与反作用力大小始终相等,因此物体受力平衡B.作用力与反作用力大小始终相等、方向相反,作用在同一条直线上C.作用力与反作用力始终作用在一个物体上,合力为0D.牛顿第三定律研究的是物体间的相互作用,因此不论物体如何运动,物体间相互作用的关系相同5.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m1=10 kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示.不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度是多少?(g取10 m/s2)参考答案:1.B[作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,同时产生、同时消失,是同一性质的力,两个物体不相互接触也可以产生作用力与反作用力,两个物体处于平衡状态和非平衡状态,作用力与反作用力大小均相等,故选项B正确.]2.C[人用力蹬地时,人对地面的作用力和地面对人的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反.之所以会跳离地面是因为地面对人的作用力大于人的重力,故C正确.]3.A[小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力,故A正确;小屋受到绳的拉力和小屋所受重力的受力物体都是小屋,不是作用力和反作用力,故B错误;小屋对绳的拉力的施力物体是小屋,受力物体是绳子,小屋所受重力的施力物体是地球,受力物体是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故C、D错误.]4.BD[两个相互作用的弹簧间的作用力一定为作用力和反作用力,两个力的效果不能抵消,故选项A、C错误,选项B、D正确.]5.[解析]重物刚好要离开地面时,猴子有最大加速度,设此加速度为a.此时,对于重物有T =mg,对于猴子有T′-m1g=m1a,由牛顿第三定律知T=T′,所以a=(m-m1)gm1=5 m/s2. [答案] 5 m/s2。
牛顿第三定律一、教材分析:1、地位作用从课程整体而言,牛顿运动定律是动力学的基础。
牛顿第三定律作为其中的一个独立定律,能体现物质间普遍联系的规律,应用极其广泛。
2、教学目标根据课程的功能及新课标的要求,并联系学生的情况,我将教学目标定位为:a、知识目标:1).知道作用力与反作用力的概念2).理解、掌握牛顿第三定律3).区分平衡力跟作用力与反作用力b、能力目标:1).通过观察、实验总结规律的能力2).在具体受力分析中应用牛顿第三定律的能力c、德育目标:培养学生敢于实践,勇于创新的精神;让学生体验物理世界普遍存在的对称美,同时渗透实践是检验真理的唯一标准的观点。
学生在初中已学过“力是物体间的相互作用”的知识,对定律又有着丰富的生活经验,故他们对定律的认识既熟悉而又较片面。
这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷。
因此我把理解牛顿第三定律并用之解释生活中的相关现象列为本节课的重点。
同时一对平衡力跟一对相互作用力是学生易混淆的知识,因此我把它列为本节课的难点和另一重点。
二、教法学法:1、教学方法根据教学的本质就是活动的原则,为充分发挥学生的主体作用,本课采用的教法为实验法、探索法。
我通过创设问题情景,激发兴趣,把教学引导到心理层面。
再以问题为中心,让学生自主实验探索,使学生积极参与建立物理规律的全过程,从而体验到创造的成功和快乐。
2、学法指导学而得法是教学的最终目的,给学生恰当的学法指导可以突出教学中学生的主体地位,有利于教与学双边活动的开展,使教学轻松而高效。
本节课主要教会学生“四会”:会观察、会实验探索、会分析总结规律、会应用规律解释生活中的相关现象。
三、教学设计时间关系,我主要谈谈对引入课题、探究相互作用力大小关系、区分平衡力和相互作用力这三个问题的处理。
好的开始是成功的一半,课题的引入显得尤其重要。
好奇心强是高中学生的心理特征之一,而学生在初中已学过“力是物体间的相互作用”的知识,普通的相互作用力例子不容易引起学生很大的兴趣,因此我安排这样一个演示实验:一位学生吹气球,充满气后松手放气,发现气球飞向空中的实验,提出学习完这节课就能较好地解释这一现象。
§5.3牛顿第三定律教学目标1、知识与技能:⑴知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念。
⑵理解牛顿第三定律的确切含义,能用它解决实际的有关问题。
⑶能区分平衡力与作用力和反作用力2、过程与方法:⑴观察生活中力的相互作用现象,思考力的相互作用的规律。
⑵通过实验探究力的相互作用规律。
⑶通过学生操作实验,培养学生独立思考问题的能力和实验能力。
⑷通过鼓励学生动手、大胆质疑、用于探索,可提高学生自信心并养成科学思维习惯3、情感态度与价值观⑴培养学生探究日常生活中有关的物理学问题,并将物理知识应用于生活的意识。
⑵经历观察、实验、探究等学习活动,培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
⑶通过研究性学习,获得成功的喜悦,培养学好物理的信心。
⑷培养与他人合作的团队精神。
教学方法讲解法、实验法、问题法、演示法、归纳法教学器材多媒体,轨道,小车,磁铁,弹簧测力计,直尺。
教学重难点1、知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题3、区别平衡力与作用力和反作用力教学过程导入:请同学们用右手的手指按压左手的手掌心,用力点,观察自己的左右手分别有什么变化?学生:左手手掌凹陷了教师:谁施加了力学生:右手手指对左手手掌施加了压力教师:那右手手指有什么变化,谁施加了力?学生:右手手指弯曲了,左手对右手施加了压力教师:左手和右手都相互施加了压力,现在用手压着书本,向前摩擦,手有什么感觉,书本呢?学生:手受到书本给的摩擦力,书本也受到手给的摩擦力教师:手和书本都相互施加了摩擦力实验:现在小车A与小车B放在轨道上,分别在轨道上放磁铁,将磁铁同级对放,将小车靠近,观察小车的变化学生:同级相斥,小车相互远离教师:小车A给了小车B斥力,小车B也给了小车A斥力,因此我们可以看到两车相互远离的现象教师:以上的小实验都说明了说明现象?学生:力的作用是相互的教师:对,力的作用是相互的,当A对B施加作用力的同时,B也反过来对A施加了作用力,这一对相互作用的力我们称之为作用力和反作用力。
第4节牛顿第三运动定律【学习素养·明目标】物理观念:1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题.科学思维:1.会用牛顿第三定律解决有关问题.2.会区分平衡力与作用力和反作用力.一、作用力与反作用力1.定义:物体间的一对相互作用力,称为作用力和反作用力.可以把其中的任意一个力称为作用力,则另一个力就称为反作用力.2.特点:力的作用总是相互的.相互的作用力和反作用力既可以存在于相互接触的物体之间,也可以存在于不接触的物体之间.二、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.2.表达式:F=-F′,其中F、F′分别表示作用力和反作用力.负号表示两个力方向相反.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)力是物体对物体的作用,施力物体同时也是受力物体.(√)(2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体.(×)(3)作用力和反作用力的合力为零.(×)(4)一个人在用力打拳,可见一个力可以只有施力物体没有受力物体.(×)(5)先有作用力后有反作用力.(×)(6)作用力与反作用力一定是同性质的力.(√)2.如图所示,一个大人甲跟一个小孩乙站在水平地面上手拉手比力气,结果大人把小孩拉过来了.对这个过程中作用于双方的力的关系,正确的说法是( )甲乙A.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B.大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的合力一定为零D.只有在大人把小孩拉动的过程中,大人的力才比小孩的力大,有可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大B [大人拉小孩的力与小孩拉大人的力构成一对相互作用力,它们之间的关系满足牛顿第三定律,所以二者永远大小相等,方向相反,两力作用在不同的人身体上,不能求合力,小孩被拉动是因为他受的拉力大于他所受摩擦力.故选项B正确.]3.对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( )A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡D[根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、性质相同、同时产生、同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.]作用力与反作用力1.作用力与反作用力作用力与反作用力的同与异⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 四同⎩⎨⎧ 同大:两力大小相同同线:作用在同一直线上同性:力的性质相同同时:同时产生、变化与消失三异⎩⎪⎨⎪⎧ 异向:两力方向相反异体⎩⎨⎧ 作用在不同物体上不能合成,不会平衡异效:作用效果不同2.作用力、反作用力与平衡力之间最直观的不同就是受力物体不同. 作用力和反作用力 平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同点 受力物体 作用在不同物体上 作用在同一物体上性质 相同 不一定相同依存关系 同时产生、同时变化、同时消失,相互依存,不可单独存在 无依存关系,撤销其中一个,另一个仍可存在,只是不再平衡叠加性 不可叠加求合力,两力作用效果不会抵消可以叠加求合力,合力为零,两力作用效果相互抵消 【例1】 (多选)如图所示,水平力F 把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是( )A .作用力F 跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B .作用力F 与物体对墙壁的压力是一对平衡力C .物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D .物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力 思路点拨:先对物体受力分析,找出相互平衡的力,然后找出每个力的施力物体,对施力物体的作用力是反作用力.CD [作用力F 跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,A 错.作用力F 作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,也不是作用力和反作用力,B 错.物体在竖直方向上,受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力,因物体处于静止,故这两个力是一对平衡力,C对.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力,是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,D对.]辨别作用力、反作用力与平衡力的方法1.下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是( )A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,一对平衡力的性质不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上的B[作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,作用效果不能抵消,选项A错误;作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点,而一对平衡力不一定具有这些特点,选项B正确,C、D错误.]2.如图所示,物体处于静止状态,下列说法中正确的是( )A.绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力B.物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力C.物体的重力和绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力D.物体的重力的反作用力作用在绳上A [绳对物体的拉力和物体对绳的拉力作用在相互作用的两个物体上,且大小相等、方向相反,符合作用力与反作用力的条件,故选项A正确;物体的重力作用在物体上,物体对绳的拉力作用在绳上,作用对象不同,不是一对平衡力,故选项B错误;物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力,故选项C错误;物体的重力的反作用力作用在地球上,而非作用在绳上,故选项D错误.] 牛顿第三定律1.牛顿第三定律的公式表达:F=-F′.负号表示两者方向相反,等号表示两者大小相等.2.牛顿第三定律的物理意义:揭示了物体之间相互作用的规律,反映了作用力和反作用力的大小、方向特点,揭示了相互作用的物体间的联系.3.应用牛顿第三定律应注意的问题(1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中,若一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失,否则就违背了“相互关系”.【例2】质量为M的人站在地面上,用轻绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a下降(a<g),则人对地面的压力为( )A.(M+m)g-maB.M(g-a)-maC.(M-m)g+maD.Mg-ma思路点拨:①“轻绳、光滑定滑轮”说明绳对重物的拉力和对人的拉力大小相等.②求人对地面的压力可用转换对象法先求地面对人的支持力.C [甲乙以重物为研究对象,受力分析如图甲所示.由牛顿第二定律得mg-F=ma,所以绳子上的拉力F=mg-ma.以人为研究对象,受力分析如图乙所示.由平衡条件得F+N=Mg所以N=Mg-F=Mg+ma-mg由牛顿第三定律知,人对地面的压力等于地面对人的支持力所以N′=N=(M-m)g+ma.]牛顿第三定律的适用范围牛顿第三定律不仅适用于固体间的相互作用,也同样适用于气体和液体间的相互作用,而且与作用力的性质、作用方式(接触或不接触)、物体的质量大小、运动状态及参考系的选择均无关.3.如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的猴子沿杆以0.4g的加速度加速下滑,则底座对地面的压力为( )A.Mg+0.4mg B.Mg+0.6mgC.(M+m)g D.MgB [以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示:竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff ,则有mg-Ff=ma①滑杆和底座受力如图乙所示,受重力Mg、支持力FN ,猴子对杆的摩擦力Ff′三力平衡:FN =Mg+Ff′②由牛顿第三定律得Ff ′=Ff③由①②③解得FN=Mg+0.6mg由牛顿第三定律得底座对地面的压力大小为F N ′=FN=Mg+0.6mg,方向竖直向下.故选B.]4.如图所示,底座A上装有0.5m长的直立杆,底座和杆的总质量为M=0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,它与杆之间有摩擦.当环从底座上以4m/s的初速度飞起时,刚好能到达杆顶而没有脱离直立杆,取g=10m/s2.求在环升起的过程中底座对水平面的压力为多大?[解析]对小环上升的过程进行受力分析,小环受重力mg和直立杆对其产生的滑动摩擦力f的作用,设小环的加速度大小为a,由牛顿第二定律得f+mg=ma,又小环的初速度v=4m/s,直立杆长度为s=0.5m,小环向上做匀减速运动,由运动学公式得0-v2=-2as,联立解得a=16m/s2,f=0.3N.根据牛顿第三定律可知,小环给直立杆一个竖直向上的滑动摩擦力f′.因为杆和底座整体受力平衡,受力分析得N+f′=Mg,所以N=1.7N.根据牛顿第三定律知,底座对水平面的压力大小为1.7N.[答案] 1.7N1.(多选)下面是生活、生产中常见的事例,应用牛顿第三定律的是( ) A.小船靠划桨前进B.帆船利用风力来航行C.螺旋桨飞机通过螺旋桨旋转飞行D.喷气式飞机向后喷出燃气推动飞机前进ACD [当坐在船上的人划桨时,桨对水有向后的作用力,同时水对桨有一个反作用力向前,使得小船向前行,A正确.同理C、D正确,B错误.] 2.我国跳水运动在世界上处于领先地位.如图所示为运动员跳水前的起跳动作.下列说法正确的是( )A.运动员蹬板的作用力大小大于板对她们的支持力大小B.运动员蹬板的作用力大小小于板对她们的支持力大小C.运动员所受的支持力和重力相平衡D.运动员所受的合外力一定向上D [运动员蹬板的作用力与板对她们的支持力是作用力和反作用力,大小相等、方向相反,A、B错误;运动员起跳过程,是由静止获得速度的过程,因而有竖直向上的加速度,合外力竖直向上,运动员所受的支持力大于重力,C错,D对.]3.下列各对力中,是相互作用力的是( )A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B.电灯拉悬绳的力与悬绳拉电灯的力C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力B [作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用力,选项A、C、D都不是作用力与反作用力.]4.(多选)马拉车运动时,设马对车的作用力为F,车对马的作用力为F′.关于F和F′的说法正确的是( )A.F和F′是一对作用力和反作用力B.当马与车做加速运动时,F>F′C.当马与车做减速运动时,F<F′D.无论马与车做什么运动,F和F′的大小总是相等的AD[马与车之间的两个力作用在两个物体上,是一对相互作用力,这两个力大小一定相等,故A、D项正确;车做加速(减速)运动的原因是马拉车的力大于(小于)车所受的阻力,故B、C项错误.]。