高中物理必修一教案-3.6 作用力与反作用力5-粤教版

粤教版高中物理必修 1《作用力与反作用力》教学设计与反思 一、教学内容分析 本节内容选自粤教版高中物理必修 1 第三章第六节，反映的是物体之间相互作用的 规律。从课程整体而言，牛顿运动定律构成了一个完整的知识体系，奠定了力学研究理 论的基础，也是整个力学的核心内容，推动了物理学的发展。自然界的物体是相互联系、 相互影响、相互作用的。反映物体间相互作用规律的牛顿第三定律，是把一个物体受到 的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，它独立地反映了力学规律的另一侧面。因此 它是对牛顿第一、第二定律最有效的补充，学好这部分知识是学生能正确对物体进行受 力分析的基础，更好地分析解释实践中发生的许多现象以及解决生活中的问题。因此， 仅有牛顿第一、第二定律还不够，必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面的、反映机 械运动规律的一套定律。加之本节设计为学生动手实验、自主探索得出规律，这更具有 智力、能力价值和思想教育价值，有效地促进学生物理核心素养的培养。 二、学情分析： 1.兴趣特点： ⑴作为高一年级的学生，他们的积极性、主动性较强，对待新鲜事物有强烈的求知 欲望，这是在教学中发挥其主体作用的前提。 ⑵学生具有很强的实验探究参与意识和兴趣，因此我把探究作用力与反作用力关系 的实验设计为学生分组实验，通过分组实验可以培养学生的动手实验能力、合作协调能 力以及创新意识。 2.知识基础 ⑴学生通过之前力的学习，知道“力是物体间的相互作用”，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。 ⑵学生已对常见的三种不同性质的力（重力、弹力、摩擦力）有一定的理解，能对 物体进行简单的受力分析，为本节课的学习奠定了基础。 3.困难之处 ⑴学生容易将一对相互作用力与一对平衡力混淆，并且倾向于从力的作用效果去判 断和分析作用力与反作用力的大小 ⑵如何将所学规律应用于解决实际问题，对学生来说，还存在有一定的困难。在教 学中，可以通过教师引导、学生讨论，共同解决。 三、核心素养教学目标 1.知识与技能： ⑴知道作用力和反作用力的概念；理解牛顿第三定律的确切含义，并会用它解决有 关问题； ⑵会正确区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。 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经历实验探究，运用实验手段处理物理问题的基本方法和技能，体验发现问题、 合理猜想、设计实验探究方案和获取数据、分析论证的过程，归纳出作用力和反作用力 的关系，培养学生观察能力、思维能力、设计实验的能力和动手操作能力，并掌握科学 探究方法。 3.情感态度与价值观： 采用小组实验探究和小组讨论的方式，激发学生学习和研究物理的好奇心和求知欲， 并引导学生主动与他人合作，同学间通过讨论、质疑来纠正实验错误操作，不断反思自 己实验中遇到的问题，树立科学探究中大胆猜想、严谨求证的科学思想和事实求是的科 学态度，提高学生自信心并养成科学思维习惯，培养学好物理的信心。以我国运动员在 奥运会皮划艇冲刺夺金、神州载人飞船成功发射进行实例运用，增强学生民族自豪感， 激发对科学、对祖国的热爱，助力促进学生正确的世界观、价值观和社会责任感的形成。 四、教学重点、难点 1.教学重点： ⑴知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力，掌握牛顿第三定律并用它分析 实际问题； ⑵正确区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。 2.教学难点： 正确区分一对作用力和反作用力与一对平衡力。 五、教学手段 采用实验探究法和讲授法，通过启发引导模式、探究模式、合作学习模式，在教学 过程中，以观察、猜想、实验探究、分析论证、归纳总结的形式，锻炼学生的逻辑思维 能力。首先，激发学生的求知欲，重视学生的猜想；其次，引导学生去探索、分析和总 结，使学生的学习过程本身构成一个解决问题的过程；并且让学生学会从现象分析解决 问题的方法和思路，为以后的学习打下基础。 六、教学工具 学生分组器材：磁铁、铁夹子、弹簧测力计、小磁针等； 教师演示器材：PPT、多媒体教学设备。 七、教学流程图 八、教学过程设计 环节 教学过程 学生活动 设计意图 复习力的作用效果，并以生活中的实例开始教学， 用鸡蛋碰石头让同学们观察现象。 一、 创 设 情 境 ， 导 入 新 课 【幽默方式提问】：①刚才鸡蛋和石头相碰的过程 中，鸡蛋一定很疼，那石头会疼吗？（学生笑着回答： 会）②你是怎么知道？（学生回答：因为力的作用是相 互的）③鸡蛋破了石头却完好无损，石头对鸡蛋的力是 不是大于鸡蛋对石头的力而导致蛋破石头不破？ 兄弟，你怎么 了？ 啪 P K 观看实验 现象，积极思 考问题、做答。 学生根据 生活经验会认 为是石头对鸡 蛋的力比鸡蛋 对石头的力大 通过 幽默方式 展示、提 问，即对已 学知识进 行了复习， 同时又激 发了学生 的好奇心， 让学生带 着疑问，将 注意力吸 引到课堂 中，增加课 堂趣味性 和学生的 主体作用。 把学 生的错误 概念暴露 出来。 二、 目标 体验 ， 激发 师：为了更好地了解这个问题，让我们也来体验感 受一下。 【学生实验 1】：车上投掷沙包。坐在小车上的同 学往前扔沙包，小车就后退。 兴趣 二、 目 标 体 验 ， 激 发 兴 趣 师：这个实验说明了什么？ 生：物体间力的作用是相互的。 【学生实验 2】：同学们坐在原位，适当用力向前 推桌子。 师：同学们，你在推课桌的同时感受了什么？ 生：课桌也同时在推我们 【学生实验 3】：大家用力鼓鼓掌，鼓励鼓励自己。 第一组 第二组 ① ④ ② ⑤ ③ ⑥ 学生自己 实验，亲身体 验相互作用 力，通过实验 现象积极思 考。 通过 目标体验 感受实验 激发学生 的学习动 机和兴趣。 在鼓 励学生的 同时，又为 后续探究 设了伏笔 二、 目标 体验 ， 激发 兴趣 师：同学们，手痛吗？ 生：痛。 师：是一只手痛吗？ 生：不是，是两只手痛。 师：哪一只手先痛吗？ 生：不是，是两只手同时痛。 通过以上实验现象引导学生归纳、总结力的相互 性。 归纳总结：一个物体是施力物体的同时也是受力物 体，物体之间的力总是成对出现的,如果我们把其中一 个力叫做作用力,那么另一个力就叫做反作用力。 学生热情 的鼓掌 学生欢笑 愉悦地做回答 此处 教师巧妙 运用贴心 的语调和 语气，即是 人文关怀， 又活跃课 堂气氛，增 近师生的 情感。 引导 设陷，让学 生感受力 的作用是 相互的、同 时发生的。 三、 引 导 启 发 ， 提 出 猜 想 本节课我们主要探究作用力与反作用力的关系。 师：我们既然要探究力，是要研究力的什么呢？ 生：力的大小、方向和作用点。 生：力的性质和力的变化情况 【学生实验 4】：用力使铁夹子张开，并逐渐增大 手对铁夹的压力。 让学生感受作用力和反作用力，并猜想它们的大小 关系。 师：同学们，你们的猜想是什么？ 生：大小相等。 师：怎样验证我们的猜想呢？ 生：可以通过实验来验证。 师：如何进行实验呢？ 生：先选择器材，设计实验方案并进行实验，最后 得出结论。 师：对，可以选择天平直接来测量吗? 生：不行，天平是用来测量物体的质量，应该用弹 簧测力计。 师：最少需要用几只弹簧测力计？为什么？ 生：两只，因要同时测量作用力和反作用力的大小。 复习研究 问题的方法。 学生体验 回答问题 学生惊 讶、质疑，做 思辨性的回答 学生 体验作用 力和反作 用力变化 情况，为进 一步实验 猜想提供 生活体验。 有意 提出错误 的方法，有 效提升学 生思维辨 析能力，为 设计正确 探究方案 作引导。体 现学生为 主体、教师 为主导的 教学模式。 环节 教学过程 学生活动 设计意图 四、 实 验 探 究 ， 总 结 规 律 学生分 组讨论、设计 实验，亲自探 究作用力与 反作用力的 大小关系，教 师巡回指导。 结论 1：作用 力和反作用 力总是大小 相等，同时产 生、同时消 失、同时变 【学生分组实验 1】：把两个弹簧秤 A 和 B 如图所示 联结在一起，通过手拉动弹簧测力计 A，观察弹簧测力计 A 和 B 之间的作用力的变化关系。 学生各组分析讨论后，交流实验结果，并由学生代 表得出结论。 生：作用力与反作用力大小相同。 师：怎样证明你的结论是正确的？ 生：在刚才实验中，用手拉弹簧秤 A 之前，两弹簧 秤的示数均为零，说明两弹簧秤间无作用力；当用手拉 弹簧秤 A 时，两个弹簧秤的指针同时移动。弹簧秤 B 的 示数指出弹簧秤 A 对它的作用力 F 的大小，弹簧秤 A 的 示数测出弹簧秤 B 对它的反作用力 F′的大小。可以看 出，两个弹簧秤的示数是相等的；改变手拉弹簧的力， 弹簧秤的示数也随着改变，即作用力和反作用力同时产 生，同时变化，同时消失，时刻总是相等的。 师：分析得很有道理，不过这有可能是你偶然测出 的一次结果，除非其他同学在误差允许的范围内也有同 样的结论。同学们，你们是否也有相同的结论呢？ B A 通过 分组实验 的方法让 学生亲身 体验、探究 作用力和 反作用力 之间的关 系，充分发 挥学生的 主体作用, 有利于培 养学生实 验探究能 力。 由学 生团队协 作自行设 计、动手完 成实验探 究，得出结 果与他们 的认知发 生冲突，可 使学生能 够更容易 地理解牛 顿第三定 律。 四、 实 化。 结论 2：作用 力和反作用 力总是方向 相反,作用在 同一直线上。 生：有。 师：看来这不是偶然出现的，而是一个必然的结果。 在这里我们需要特别指出的是：在每次测量中总会存在 误差，所以在误差允许的范围内，我们可以认为结论是 正确的。 师：除了大小相等，还可以得出其它关系吗？ 生乙：作用力与反作用力方向相反，作用在同一条 直线上。因为弹簧秤 B 受到 A 的拉力 F 方向水平向右， 弹簧秤 A 受到 B 的拉力 F′方向水平向左，这两个拉力在 同一条直线上。 师：如果作用力的方向发生变化，反作用力的方向 是否也会变化呢？它们还会方向相反，作用在同一条直 线上吗？大家猜想讨论一下。 学生讨论后，通过实验来加以验证。 【学生分组实验 2】：将两个相互吸引但不接触的小 磁针进 行实物投 影，并 改变其中 一个小 磁针的位 置。由 此分析得 出：作 用力与反 作用力 方向总是 相反， 作用在同 一条直 线上。 通过 不断移动 小磁针位 置，两个小 磁针表现 为相互吸 引，两指针 总是在同 一直线上， 直观展示 了作用力 和反作用 力的方向 关系 验 探 究 ， 总 结 规 律 归纳总 结： 大量的 实验证明，两 个物体间的 作用力和反 作用力总是 大小相等、方 向相反、作用 在同一直线 上的,这就是 牛顿第三定 律 环节 教学过程 学生活动 设计意图 四、 实 验 探 究 ， 总 结 规 律 牛顿第三定律揭示了物体间相互作用力的关系，它 来源于生活，同时又服务于生活。通过学生讨论、举例 说明，并观看神舟六号发射过程等相关实例视频，让学 生进一步了解牛顿第三定律的意义和应用。 【提问】：相互作用的一对力一定是作用力与反作 用力吗？ （五）、比较一对作用力和反作用力与一对平衡力 引导学生举例（例如、图示静止放置水平面在的物 体）、分析、讨论，并得出结论。（课件已设计为交互式 效果，可由学生分析完成下表） 一对作用力 和作用力 一对 平衡力 相 同 点 大小 方向 是否共线 不 同 点 性质 作用对象 作用时间 作用效果 学生回 答：不是，也 可能是一对平 衡力 通过 相似知识 进行对比 学习，有助 于学生记 忆和掌握。 五、 知识 迁移 ， 拓展 视野 五、 知 识 迁 移 ， 1、分析鸡蛋碰石头为什么鸡蛋破了石头却完好无 损。 2、【播放视频】：皮划艇比赛、水上飞行器、神州 载人飞船升空 分析：皮划艇为什么能够前进？水上飞行器能在空 中悬停？ 火箭为什么能够飞上太空？ 我国运动员在奥运会皮划艇夺金 水上飞行器 认真思考 分析，运用牛 顿第三定律进 行解释 学生在观 看视频中我国 健儿冲刺夺 金、神州载人 火箭成功发射 时，表现非常 兴奋，对当中 涉及本节知识 运用的解析充 满信心，对知 识灵活应用。 以我 国运动员 在奥运会 皮划艇夺 金、神州载 人飞船升 空进行实 例运用，培 养学生知 识结合能 力以及思 维发散能 力，通过对 开篇实验 的分析,加 深对牛顿 第三定律 的理解，同 时增强学 生了民族 自豪感，激 发对科学、 对祖国的 热爱，助力 促进学生 正确的世 界观、价值 观和社会 责任感的 形成。 培养 学生必要 的受力分 拓 展 视 野 神州载人飞船升空 析思路,纠 正学生的 思维错误。 六、 巩 固 反 馈 ， 课 堂 小 结 1.巩固练习：大人拉小孩，下列说法正确的是： A.当小孩被拉走时，大人的拉力大于小孩的拉力 B.当小孩赖着不动时，大人的拉力小于小孩的拉力 C.因为大人的力气比小孩大，所以大人的拉力总大于 小孩的拉力 D.不管什么情况下，大人的拉力总等于小孩的拉力 2.课堂小结： 学生思辨 ，巩固练习。 回忆本节 知识点，加深、 巩固，理清思 路。 通过 巩固练习 反馈、课堂 小节把本 节课的知 识串联起 来,有利于 学生的掌 握和理解 七、 布 置 作 业 及 延 伸 1.（课本 P69 页第 4 题）有一物体放在水平地面上， 如图所示，用弹簧测力计拉着细绳水平牵引物体，弹簧 测力计有一示数，但物体没有移动。 （1）涉及物体的一共有几 对作用力和反作用力？ （2）物体一共受到几对平衡力的作用？ 2.探究在拔河比赛中两队胜负的原因。 认真完成作业 课后作业 布置中参 杂了趣味 性以及自 主性，让学 生将所学 内容与实 际相结合， 通过课后 练习加深 对知识点 的掌握 九、板书设计 十、教学反思 1.效果评价 本节课结合生活实例，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。在学法上突出学生自主发现问题，开展合作探究，进 行实验验证，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实际 情况，运用各种教学手段不断引导学生学习，较好地将核心素养理念结合于教学实际中。 牛顿运动定律是动力学的基础，牛顿第三定律是反映物体之间存在的一种规律，而 掌握规律的最好办法是在实践中探索。在这一节课的教学设计中，将实验和创设“探究 式”问题情景结合，通过多处设计学生亲身体验物理规律，引导学生积极主动探索，重 现物理规律的形成过程，并充分利用现代化教学手段使学生的多种感官参与学习活动， 使学生处于最大限度的主动激活状态，使学习成为其自主活动，分析和解决在探索过程 中出现的一些实际问题，达到预期的教学目标，有利于加速知识的建构和能力的发展。 2.创新之处 ①本节课我在导入新课时便让学生通过观看实验“鸡蛋碰石头”而产生疑问，让学 生抱着怀疑以及好奇的态度进行本节内容的学习。 ②在学生设计探究实验方案时，我并没有让学生照本宣科的去复制教材中的实验方 案来进行，而是通过体验生活中的实际现象，让学生体验感受作用力与反作用力在生活 中的具体体现,进而学生猜想作用力与反作用力之间的关系，并引导学生如何通过实验 探究验证猜想，最终纠正学生原来的错误概念，使学生在学习知识的过程中学会从现象 分析解决问题的方法和思路，有效提升学生解决实际问题的能力，充分体现学生为主体、 教师为主导的教学理念，培养物理核心素养。 ③精心选取我国运动员在奥运会皮划艇冲刺夺金、神州载人飞船成功发射进行实例 运用，增强学生民族自豪感，激发对科学、对祖国的热爱，促进学生正确的世界观、价 值观和社会责任感的形成，有效落实学生情感态度与价值观教育。