3.3 牛顿第三定律综合实践作业设计--高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

《3.3 牛顿第三定律综合实践作业设计--高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.3 牛顿第三定律综合实践作业设计--高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章第三节牛顿第三定律综合实践作业设计教材分析本节课选自人教版高中物理必修一的第三章第 3节的牛顿第三定律。从课程整体而言，牛顿运动定律作为动力学的核心内容，是经典力学的基础，更是整个高中物理学习所必须掌握的重要知识。牛顿第三定律则揭示了自然界物体之间普遍存在的联系性和相互性，就像一座桥梁，把一个物体受到的力与其它物体受到的力联系起来，独立的反映了力学规律的另一侧面，拓宽了我们解题的视野。同时牛顿第三定律与前面学习的力紧密相关，是在其基础上对相互作用力的更深入的探究，也是我们以后研究碰撞问题、学习动量守恒定律等知识的基础。可见牛顿第三定律承前而启后，地位非常重要。并且在日常生活、社会生产、科

2、学技术等方面牛顿第三定律应用极其广泛，学习它有重要的现实意义。加之本定律可设计为学生动手实验、自主探究得出，更具有智力价值和思想教育价值。课标分析物理学科核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识。“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在破象标括过解看及相互关系的认识方式。“科学探究”是指基于观察和实验提获取和处理信息、吉果进行交流、评估、提出物理问题、基于证据得出结论并作形成猜想和假反思的能力。“科学态度与责任”是指在认识科学本质。根据物理学科核心素养的养成和发展。通过

3、高中生应达到，形成物质观念、运动与相互作用观念、解释自然现象和解决实际问题。具有建构模型的意识、能运用科学思推方法。对本节课而言，课程标准对牛顿第三定律的总体要求，表述为：“理解牛顿第三定律的内容；用牛顿第三定律解释生活中的现象并解决有关问题”。可见课程标准对于学生在本部分内容的学习要求总体应被解读为“达到理解和应用的水平”。牛顿第三定律是本章的重点内容之一，是高中物理的基础。不同的物体之间是相互联系、相互影响、相互作用的，对于力，不能脱离受力物体和施力物体而独立存在，讨论时必然要涉及施力物体与受力物体间的相互作用及它们之间所遵循的规律，牛顿第三定律揭示的恰恰就是这一规律，正是由于牛顿第三定律

4、才使得我们更加全面地认识到物质世界的关系及其运动规律，现实生活中许多实际问题才得以圆满顺利解决。学情分析通过初中阶段物理的学习，学生在物理方面奠定了一定的基础，已经接触过作用力和反作用力的基本概念，因此学习起本节课来比较轻松。高一的学生虽然具备了一定的抽象思维能力，但是仍然是形象思维能力占据主动地位，因此直观、形象生动的实验更有利于学生对知识的掌握，同时调动学生的学习兴趣。从生理角度上分析，学生正处在 16、17岁的年龄阶段，好奇心较强，兴趣不太稳定，逻辑思维正在日趋发展中，在知识学习上仍需借助感性材料的支持的诸多特点；又是刚刚进入高中，自主学习的能力不是很强，乐于机械接受。为了使学生积极性、

5、主动性得到积极发挥，我采用视频展示、演示实验、分组实验、启发、讨论、对比、归纳相结合的方式，使学生成为学习的主体，主动参与进来，同时引导学生自主学习、合作学习、探究学习。在设计时遵循由感性理性实践结论的认识规律。从知识角度分析，学生对相互作用力并不陌生，他们有足够的生活经验，并且，初中阶段，学生已经对物体间的相互作用问题有了定性地学习，也知道相互作用和一对平衡力是不同的，但是他们对这一知识的了解，基本上处于记忆的层面，缺乏深入的理解和灵活的应用。因此迫切需要进一步的学习，来弥补认知的不足。从能力角度分析，高一年级大部分学生已经有了初步的观察思考能力、实验探究能力、分析解决问题能力和归纳总结能力

6、，他们主动性较强，学习热情高，有参与意识，利于本节的实验探究教学。由于数字化系统区别与传统实验器材，具有时代特色，本身就对学生有更强的吸引力。这使得学生在实验时具有更高的热情，激发了积极性，符合学习规律的要求。从设计实验，动手操作，分析数据，改进实验，总结结论等各个方面发挥每个学生自身特点，集众人所长，实现合作学习。体会探究问题，掌握知识的乐趣，提高学习效度。在交流与协作中，一方面展示自己的能力，发现自身问题，并且可以观察到其他同学的特长。体会团队的力量，积累学习经验，提高学习的“幸福感”。一、核心素养1.物理观念 (1)明确力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。(2)理解牛顿第三定律

7、，能用该定律解释生活中的有关问题。(3)理解作用力与反作用力的特点。(4)能正确区分平衡力与作用力和反作用力。2科学思维与实验探究（1）经历科学探究的过程，尝试应用科学探究的方法研究物理问题、验证物理规律,培养实验及探究能力。（2）具有一定的质疑能力，在探究过程中培养信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流合作能力。3.科学态度与责任（1）认识到事物是相互联系、相互作用的，培养探究能力。通过分析拔河、碰撞、反冲等现象，使同学们认识到牛顿第三定律的普适性，并学会用其分析问题。（2）有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。每位同学都参与

8、探究及实验，合作设计实验来验证自己的猜想，能够采用先进的探究手段，如 DIS系统等。（3）介绍当今我国在火箭技术方面的成就，关心科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学服务于人类的意识。综合实践作业设计流程三、教学重点与难点重点：1.掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题； 2. 区分一对平衡力与一对作用力和反作用力。难点：区分一对平衡力与一对作用力和反作用力。四、教学方法启发诱导、实验探究、归纳总结、多媒体辅助教学五、教具弹簧测力计、铁架台、力传感器、数据采集器、计算机、木块、软弹簧、重锤等六、教学过程(引入新课)利用鼓掌让学生体会双手受到的力，分析出左右手都受到了力，力的作用是

9、相互的，这种相互性是否普遍存在呢？由此引入新课。 (新课讲授)事例探究1实验：直升机升空，螺旋桨和空气之间有力的作用。演示：直升机升空，纸片飞落。结论：螺旋桨和空气之间的作用是相互的。2实验：遥控小车和路面之间有力的作用演示：遥控小车在轻薄的路面上行驶，路面向后运动。结论：遥控小车和路面之间的作用是相互的。3实验：在小车上的两磁铁有力。演示：磁铁相互吸引或排斥结论：两磁铁间作用是相互的。归纳总结，让学生思考，引导学生分析，得出物体间的作用是相互的，产生了一对力。（一）作用力与反作用力1.物体之间的作用总是相互的一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。2.作用力与

10、反作用力物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。其中任何一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。回头看前面的例子说明：一个力既可以叫作用力，也可以叫反作用力。相互作用的两个力之间有什么关系呢？引导学生猜想：探究实验一：用两个弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系【设计实验】根据给定的器材学生交流讨论设计实验，探究作用力和反作用力的关系 弹簧测力计固定在铁架台上，两测力计对拉； 弹簧测力计 B固定在铁架台上，两测力计对拉；改变手拉弹簧测力计的力的大小和方向；从铁架台上取下弹簧测力计，两只手分别拉一个测力计。从铁架台上取下弹簧测力计，两只手分别拉一个测力计。汇报实验结果：实验结论：在实验

11、误差允许的范围内，作用力和反作用力F大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。探究实验二：用两个力传感器探究作用力和反作用力的关系【设计实验】根据给定的器材学生交流讨论设计实验，探究作用力和反作用力的关系简单介绍力传感器的使用方法。 两力传感器静止： 两手中各握一个传感器，用适当大小的力对拉，观察分析计算机屏幕上的图象； 两力传感器运动：把一个力传感器固定在一个小木块上，两传感器的测力端钩在一起，拉动传感器使木块运动，观察分析计算机屏幕上的图象。实验表明：不论物体静止，还是运动（加速、匀速、减速），两个力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。综上分析，引导学生思考，归纳总结，可得牛顿第三定

12、律。（二）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相等，方向相反，作用在同一条直线上。2理解 “总是” ：可以理解为以下两点：不管物体大小形状如何，相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。不管物体的运动状态如何，相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。进一步探究相互作用力的特点：事例：弹簧悬挂一个重锤处于静止状态：重锤受几个力？并指出其反作用力？分成六个小组谈论，归纳总结，教师引导学生分析可得：作用力和反作用力作用在不同的物上；具有同种性质。引导学生分析可得：作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，具有同时性。综上分析，结合牛顿第三定律，对

13、相互作用力的特点进一步的理解：3.相互作用力的特点大小相等方向相反同一条直线上 用在不同的物体上具有同种性质具有同时性思考：前面我们学习了一对力也具有大小相等、方向相反、作用在一条直线上的特点。由此过渡到下面的问题：（三）作用力和反作用力与平衡力的异同点一对作用力与反作用力一对平衡力相同点大小相等方向相反是否共线共线不同点作用对象不同（两个物体）相同（同一物体）力的性质性质一定相同性质不一定相同作用时间两个力一定同时产生，同时变化，同时消失。两个力不一定同时产生，同时变化，同时消失。作用效果不可求合力，两个力不能抵消。可以求合力，合力一定为零。两个力可以抵消。 (四)应用1.马拉车加速运动，马

14、拉车的力大于车拉马的力吗？因为与F是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上；车能加速跑是因为F大于车受到摩擦力Ff。2.拔河比赛：有人认为，在拔河比赛中，既然双方的作用力与反作用力大小相等，应该不可能分出胜负。实际上却总有一方获胜，这是否违背牛顿第三定律？取胜的关键是什么？3.在用弹簧秤称量物体时，为什么弹簧秤的示数等于物体的重力？F和 G是一对平衡力，而 F和F是一对作用力和反作用力, 所以F和 G相等。(五)作业小结：1.了解：作用力和反作用力猜想与探究：作用力和反作用力的关系得到与应用：牛顿第三定律 4.区分：一对相互作用力和一对平衡力（六）作业：1.问题与练习；2.本节题

15、案小结一、作用力和反作用力1物体间的作用总是相互的一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。2.作用力和反作用力物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。其中任何一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。二、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相等，方向相反，作用在同一条直线上。2.理解：“总是” 不管物体大小形状如何，相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。不管物体的运动状态如何，相互作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。3.相互作用力的特点大小相等方向相反同一条直线上 用在不同的物体上具有同种性质具有同

16、时性三、作用力和反作用力与平衡力的异同点牛顿第三定律反馈与评估 班级 学生姓名 得分一、单项选择题1如图所示，球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击球的力 ( )A比球撞击球棒的力更早产生B与球撞击球棒的力同时产生C大于球撞击球棒的力D小于球撞击球棒的力2.关于物体间的作用力与反作用力，以下说法正确的是()A重力和弹力一定不可以成为作用力与反作用力B“四两拨千斤”说明四两的作用力可以有千斤的反作用力C“主动出击”说明物体间可以先有作用力，然后才有反作用力D“以卵击石”说明鸡蛋对石头的作用力可以小于石头对鸡蛋的作用力3.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球并静止弹簧和小球的受力如图所示

17、，下列说法正确的是( ) AF2的反作用力是 F4BF1的施力物体是弹簧CF4的反作用力是 F3DF3的施力物体是小球4利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上，靠风帆受力而向前运动，如图所示对于这种设计，下列分析中正确的是()A根据牛顿第二定律，这种设计能使小车运行 B根据牛顿第三定律，这种设计能使小车运行C这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第二定律D这种设计不能使小车运行，因为它违反了牛顿第三定律5.在春天，河水边上的湿地是松软 的，人在这些湿地上行走时很容易下陷，此时( )A人对湿地地面的压力大于湿地地

18、面对他的支持力B人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力C人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力D无法确定6. 如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重 G10 N的金属块，使金属块的一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)若弹簧测力计的示数变为 FT6 N，则台秤的示数与未挂金属块时相比( )A保持不变 B增加 10 NC增加 6 N D增加 4 N二、多项选择题7. 如图所示，一个物体在水平力 F的作用下静止在竖直墙壁上，下列说法中正确的是( )A作用力 F跟墙壁对物体的压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物体所受的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D物体

19、对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力8. 吊在大厅天花板上的电扇所受重力为 G，静止时固定杆对它的拉力为 F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为 F，则( )AFG、FFBFG、FFC电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力D电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力9关于跳高运动员从地面跳起，下列说法中正确的有()A运动员给地面的压力等于运动员受到的重力B地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力C地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力D地面给运动员的支持力的大小等于运动员给地面的压力的大小10. 如图所示，人重 600 N，木板重 400 N，人

20、与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2，绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计，现在人用水平拉力拉绳，使他与木板一起向右匀速运动，则()A人拉绳的力是 200 NB人拉绳的力是 100 NC人的脚给木板的摩擦力方向水平向右D人的脚给木板的摩擦力方向水平向左三、非选择题11. 如图所示，质量 M60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着 m20 kg的物体当物体以加速度 a5 m/s2上升时，人对地面的压力为多大？(g取 10 m/s2)效果分析本节课在设计理念上符合高一学生的认知特点，知识点上与初中较好地衔接；教学模式采用探究式，方法新颖，有创新，使用了力传感器，让人耳目一新。教学态度端正，具

21、有亲和力，让学生在轻松的氛围中学到了知识。教学手段多样化，应用多媒体技术娴熟。注重学生的全面发展和合作交流，突出了学生的主体地位，树立起面向全体学生，针对每一个学生的典型。传统实验演示与 DIS数字化系统相结合的教学手段，提高实验效率，培养创新能力。传统演示实验能够激发求知欲，引导科学思维方向，培养探究精神。数字化系统利于自主设计实验方案，高效分析实验数据，理解知识的获取过程，强化实验操作能力。普通高中物理课程标准明确要求学生具有科学探究意识,具有设计探究方案和获取证据的能力，能正确实施探究方案。能够使用不同方法手段分析，处理信息，描述探究结果和变化趋势，具有交流的意愿和能力。演示实验从生活现

22、象中发现问题，提出问题，激发学生猜想、思考讨论。DIS数字化系统进行探究，自主设计实验，实验数据图像化，快捷、直观，实验结论精准。两者结合，能够培养主动合作的精神与务实的科研态度。本节课的设计理念是理论与实践相结合，通过综合实践活动实现教、学、思、做、悟一体化，让学生在“做中学，学中做”，培养学生基本科学文化素养，为学生专业学习和终身发展服务，展现文化基础课魅力。充分确立学生在课堂教学活动中的主体地位，同时努力创设宽松、民主的课堂教学氛围，使学生在轻松的环境中获取知识，提升能力；师生互动良好，问答准确到位，教师启发引导，学生积极回答，同时对回答优秀的同学及时鼓励，使课堂氛围良好。课后反思物理学

23、基于观察与实验，建构物理模型，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。高中物理课程是普通高中自然科学领域的一门基础课程，实立德树人根本任务，进一步提升学生的物理学科核心素养，为学生物理课程在义务教育的基础上，帮助学生从物理学的视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景引导学生经历科学探究过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识。本节课采用启发式的分层探究教学。即通过演示、探究实验等活动,让学生在观察和体验中,由浅入深、由定性到定量,最后从比较的角度进行分层探究。从学生实际生活中的物理现象出发,创设问题情景,由学生在实验中探究得出结论和规律。不仅能提高学生学习物理的

24、兴趣,又能提高学生解决问题分析问题的能力,养成一种对科学知识探究的良好习惯。从教学手段上看是传统和现代多媒体的有机组合，本节教材总体设计思路：由对“作用力和反作用力”的定性描述到定量探究，再到对相互作用力的性质的深入探究，最后再引导学生理解一对相互作用力与一对平衡力的区别，引领学生逐步形成对牛顿第三定律的深刻认识。1通过情景设置问题，将课堂引向深入 教师的课堂提问是将知识引向深入的重要渠道，从引入新课到课后小结，尽力设计适当的问题。创造物理情境，进行有意识的引导，点拨，激发学生的求知欲，在本课的教学中，通过视频引入，增加学生对力的作用是相互的感受，对课堂内容的展开起到了推波助澜的作用。2通过实

25、验教学，激发学生学习物理的兴趣 实验过程是学生积极观察、思考和探究的过程，是物理知识发现的过程，让学生受到物理思想方法的教育。激发学生好奇心理，从而激发他们的思考的欲望。本课中设计了分组探究实验，将原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为生动活泼、兴趣盎然的学习体验，让学生在以小课题研究为载体的研究性活动中，获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。虽然提供的只是两个弹簧秤和两个力传感器，但是实验仪器足以让学生身以体之，心以验之。在教学中让我们回到原点追寻课堂教学的本质。 3学生自主、探究和合作学习能力的培养 本教学设计充分注重对生活的挖掘，积极贯彻新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，也充

26、分地注意从学生身边或社会实践活动中选取典型的素材，紧密结合学生已有的生活经验，使抽象的物理概念变成生动形象的认知对象，从而有效地降低了学习的难度。课堂教学中，由于学生自主探究的时间较难驾驭。因此，这节课的授课中在时间的调控上显得尤为重要，对教师的课堂驾驭能力提出了很高的要求，在教师巡视指导过程中，因为学生较多，还是无法顾及到所有的小组探究情况，所以探究后，请学生到前面进行再展示与分析。4.通过物理教学渗透德育教育通过作用力与反作用力的关系探究，通过过程体验，丰富情感的过程与方法本身就是重要教学目标，真水无香，教育无痕，从力的作用是相互的这样自然规律中升华到人与人的社会关系中，当你伸出援手帮助别

27、人时，同时也是帮助了自己，当你伤害别人时，自己也受了伤害，可谓是“爱出者爱返，福往者福来”本节课教学设计注重学生学习过程的亲身体验，体现了“自主性学习”和“探究性学习”的教学思想。其主要特点是：1.安排学生分组探究实验，代替以前的演示实验，让所有学生都参与进课堂教学活动，提高学生学习的积极性和主动性。2.结合生活实例，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识，提高课堂教学和学习的效率。3.在学法上突出学生自主发现问题，开展合作探究，进行实验探究，引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用，运用评价手段不断引导学生学习，较好

28、地将新课程理念结合于教学实际中。本节设计不足之处：没有完全照顾到每个学生，没有给学生足够的思考时间。另外学生在动手能力上明显是不行的, 找不到突破点,这些都显示了学生的不足,必须加强对学生在理解上、思维上的指导和培养。留给同学们的开放性作业1、请同学们根据学过的知识分析：要想赢得拔河比赛，我们应该采取怎样的有效措施，并在下次的拔河比赛中实践一下。解疑答惑1、王明同学认为：先有作用力，后有反作用力。你赞同他的观点吗？为什么？2、以卵击石，鸡蛋“肝脑涂地”石头却“平安无事”。因此，张龙同学认为：鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大。你认为他的观点对吗？为什么？3、李强同学认为：既然作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，那么这两个力就会相互抵消。你赞同他的观点吗？为什么？4、刘佳同学觉得拔河比赛中一方赢一方输，赢的一方比输的一方用力大。你赞同他的观点吗？为什么？学科网（北京）股份有限公司