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4牛顿第三定律（提高张越166中）.doc
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官方公共微信牛顿第三定律 -
牛顿第三定律
牛顿第三定律的内容：在牛顿的框架中，作用在两个物体的一对方向相反、大小相等、作用在同一直线上、作用在不同的两个物体上。
表达式：F1=-F2，F1表示作用力，F2表示反作用力，“-”号表示两个力方向相反。
牛顿第三定律 -
牛顿运动定律是建立在绝对以及与此相适应的超距作用基础上的所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要来传递它们之间的相互作用．也就是说相互作用以无穷大的传递。
除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用。如、之间的以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。
在这种情况下，牛顿从实验中发现了第三定律．“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。”作用力和反作用力等大、反向、共线，彼此作用于对方，并且同时产生，性质相同，这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容．而且，在一定范围内，牛顿第三定律与物体系的是密切相联系的。
但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展，发现了与之间的联系，建立了、的概念；除了静止之间有沿着连线方向相互作用的外，发现运动电荷还要受到磁场力即的作用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动电荷之间存在相互作用．在对电磁现象研究的基础上，（）在年间完成了对及其规律的大综合、建立了系统的电磁理论，发现电磁作用是通过电磁场。
以有限的速度（c）来传递的，后来为电磁波的发现所证实。
的深入发展，暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的．如果说静止电荷之间的相互作用是沿着二电荷的连线方向，作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适用的话，那么，对于运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律就不适用了。
实验证明：对于以电磁场为传递的近距作用，总存在着时间的推迟．对于存在推迟效应的相互作用，牛顿第三定律显然是不适用的。实际上，只有对于沿着二物连线方向的作用（称为有心力），并可以不计这种作用传递时间（即可看做直接的超距作用）的场合中，牛顿第三定律才有效。
但是在牛顿力学体系中，与第三定律密切相关的动量守恒定律，却是一个普遍的自然规律．在有电磁相互作用参与的情况下，动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量；从实物粒子的动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒，从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。
牛顿第三定律 -
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《牛顿第三定律》典型教学设计研究
阳谷县第二中学& 杨德保
【课程分析】
牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律，它揭示了一对作用力与反作用力大小间的定量关系和方向间的具体关系，是牛顿运动定律整体的一个基本组成部分。牛顿第三定律作为牛顿运动定律的一个独立定律，有着极其广泛的应用，仅从解答物理习题、定性地分析一些简单的实际问题，我们就能发现牛顿第三定律所发挥的关键作用，加之本定律可设计为让学生动手实验、通过自主探索得出，从而使牛顿第三定律更具思想教育价值。
本节课的重点：理解牛顿第三定律；区分平衡力与相互作用力。
本节课的难点：准确理解牛顿第三定律的含义（如：作用力与反作用力总是大小相等，与运动状态无关。）
【学情分析】
本节内容学生有良好的知识基础，如在初中就有了“力是物体间的相互作用”等认识，对牛顿第三定律涉及的现象有着丰富的生活体验，可他们对这些相关知识只是定性地了解，基本上处在记忆的层次，他们体会不到明确提出作用力和反作用力，这一问题的重要价值。正是由于他们对定律的认识既熟悉而片面，致使他们在学习过程中容易产生麻痹心理，学习不深入，致使原有的知识缺陷得不到弥补，如：作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在一条直线上，它们能抵消吗？马拉车向前运动是因为马拉车的力大于车拉马的力吗？以卵击石，蛋破石无恙，是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力呢？作用力与反作用力的性质相同吗？
【设计思路】
“学为主体”的教学指导思想是我进行本节课设计的出发点，为突出地落实学生在教学的主体地位，使学生全身心地参与整个教学过程，我通过创设情境，激发学生的学习兴趣，激活学生已有的生活经验；通过自主探究，让学生经历规律建立的过程，让学生在切身体验中理解规律；通过迁移应用，让学生内化知识，强化学生的应用意识，培养解决问题的能力,再通过整合知识，使学生对学过的知识系统化、条理化。“诱”是“思”的起点，“思”是“诱”的归宿，在整个流程的设计上，我以问题为中心，通过“创境激情、体验感知→主体探究、揭示规律→拓展迁移、学以致用”逐步调动学生学习的积极性，诱发学生主体探究的动机，诱导学生五管并用，全身心地学，通过自主实验，使学生积极参与建立物理规律的全过程，这样既让学生对所得结论深信不疑，又能体验到探究带来的成功和快乐。
【学习目标】
1．知道作用力与反作用力的概念；
2．能设计实验探究作用力与反作用力的关系；
3．准确理解牛顿第三定律的含义，会用牛顿第三定律解决相关问题；
4．能区分平衡力与相互作用力。
【教学流程】
一、创境激情、体验感知
（一）创设情境，亲身体验
（课件投影）请同学们动起来，完成下列三个情境体验，感受其中蕴含的物理道理。
情境体验1：鼓掌欢迎 （俗话说“一个把掌拍不响”，左掌拍右掌感觉怎么样？）
情境体验2：甲、乙、丙、丁四个同学穿旱冰鞋，分成两组进行“对推”（相互推）表演
情境体验3：每人吹起一个气球，同桌间将两个气球相互挤压，观察形变情况；将气球突然放气，观察气球放飞的情况，思索气球放飞后的动力来源。
（设计意图：通过创设情境激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，用自己的切身体验感受物体间力的作用是相互的。）
（简要实录：在做鼓掌欢迎动作的体验时学生拍手拍的很热烈，很带劲，能明显感受到拍手过程中左、右掌的相互作用；在穿旱冰鞋的对推表演中，四个主动上台的同学：张庆楠、李永太、于庆贺、张化匀除一般性的相互推动外，还玩出了“花样”——手推手、手推背、手拉手、手推墙……，现象均很明显，前台的同学表演的投入、台下的同学看的认真；吹气球、挤压气球、放飞气球，充分调动起了学生学习的主动性，显的都比较兴奋。）
（二）厚积薄发，析象悟道
（课件投影）让我们带着刚才的感受，再看几个相关的图片。进一步分析现象，总结其中蕴含的物理道理。
孙继海头球、神七升空、青蛙在荷叶上的跳动，人在岸上用竹杆推船、拔河比赛，磁极间的相互吸引、排斥作用、人走路……
（设计意图：物理源于生活，走进生活，进一步丰富学生的感性材料，对所要研究的内容积累感性认识，同时优化、稳定学生的学习兴趣，借图成象，触景生情。通过前面的切身体验及生活中感性认识，诱发学生总结归纳现象背后隐含的道理。）
（简要实录：学生看图片看的很投入，同时思索图片背后要说明的问题。通过刚才的“厚”积，已激活了学生的思维，学生已到了“薄”发的程度，很快就得出相关结论，他们已经很兴奋，问题刚一投影出来，就有四个同学按捺不住兴奋的心情几乎同时站起“抢”答，并且答的很完美，无可挑剔。此时利用课件把相关要点投影到屏幕上。）
二、主体探究、揭示规律
（一）猜想假设、制定方案
（课件投影）请同学们猜想一下：作用力与反作用力之间有什么关系呢？
如何探究作用力与反作用力的关系呢？
请结合提供的器材,设计一个探究方案，证实一下你的观点。
注意：先独立思考，然后在小组内针对探究方案的可行性进行分析、论证。
（设计意图：问题研究由定性逐渐转向定量，让学生在猜想、假设、制定方案的思考讨论中优化思维，经历一个分析论证的过程，真正放手让他们自己去设计，从中优选出可行的方案供分组实验之用。）
（简要实录：也许是供的器材给学生提供了一种无声的启示，学生都不约而同地设计了弹簧对拉实验，此时学生的脸上写满了自信，初步体会到自主学习的成功了。）
（二）分工合作、实验探究
（课件投影）请同学们用两把弹簧秤放在水平桌面上钩在一起，进行弹簧对拉实验。
注意：两同学合作分别拉弹簧秤A、B，分别观察、记录各自所拉弹簧称在下列情况下的读数。并比较不同的拉动情况下，弹簧称示数的大小关系怎么样？方向呢？这两个力在一条直线上吗？在实验的基础上说一下你由此得出的结论。
1、A不动拉B&&&
2、B不动拉A
3、A、B同时拉
4、同时拉着A、B动起来
（设计意图：让学生动手操作，能通过由实验得出相关结论。）
（简要实录：多数同学能在导向性信息的指引下顺利完成任务，部分同学在弹簧对拉的过程中，使弹簧呈竖直方向，通过老师的巡回过程中点拨，立刻就能意识到错误之所在。在导向性信息的诱导下学生很快就总结出了相应的结论：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。）
（三）深入研究、总结规律
（课件投影）观看屏幕了解DIS验器材（利用屏幕介绍DIS验器材：传感器，数据采集器，数据处理器），我们利用DIS实验进一步研究作用力与反作用力间的关系。
请两名同学上台对拉两个力传感器，协助老师完成实验。其他同学注意观察屏幕上图线（两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线）的变化情况，并由此进一步总结作用力和反作用力之间的关系。
（设计意图：引导学生有目的的分析，并得出结论。由此过渡到核心知识——牛顿第三定律。）
（简要实录：在教师的诱导下，学生很快理解了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。此时再指明这就是牛顿第三定律，是经过大量的研究，才得到的物体间相互作用的普遍规律，然后利用屏幕投影牛顿第三定律的内容，投影中用醒目的颜色，不同的字体与字号突出“总是”二字。）
（课件投影）牛顿第三定律：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。牛顿第三定律揭示了物体间相互作用力的规律，反映了物理世界普遍存在的对称美，与物体的运动状态无关。
（四）思维碰撞、理解规律
（课件投影）：
下面是几个同学对“作用力与反作用力间关系”所持的观点，你对此有何看法？
1、以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”石头却“安然无恙”
。由此，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？
2、马拉车由静止开始，先做加速运动，后改为匀速运动．王虎同学认为：加速运动中,马拉车的力大于车拉马的力;匀速运动中,马拉车的力等于车拉马的力。你同意他的观点吗？为什么？
3、学完牛顿第三定律后，李刚同学又出现了迷惑：地球对苹果的引力等于苹果对地球的引力，为什么是苹果落向地球，而不是地球落向苹果？你能帮他解决一下吗？
4、赵强同学认为：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，那么这两个力就会互相抵消。你同意他的观点吗？为什么？
5、孙和同学认为：先有作用力，后有反作用力。你同意他的观点吗？为什么？
6、周平同学认为：作用力与反作用力一定是性质相同的力。你同意他的观点吗？能不能用具体的事例说明一下？
针对上述观点与迷惑，进行分组讨论，南面的同学主要功能讨论1-3，北面的同学主要讨论4-6，讨论完毕指定任务后，再迅速思考其与三个观点。限时4分钟，3分钟用于讨论指定的任务，1分钟用于思考另一方分担的任务。
（设计意图：上述问题针对学生认识中容易出现的错误认识有的放矢，制造表象，挑起冲突，引蛇出洞、诱思深入，从而在思维碰撞中化解疑难，从根本上解决学生的错误认识。）
（简要实录：学生积极讨论，热烈而有效，在思维碰撞中迸发的火花，让老师感到时很欣慰，很满意。特别是对于4-6的回答学生概括的很简练，如：作用力与反作用力异体、同性、同生死，共命运、息息相关、荣辱与共……，总体而言1-3在语言组织上不如4-6，但也基本上击中了要害。）
（五）步步深入、再析异同
（课件投影）相互作用力与平衡力“长的比较像”，“像”在何处？貌似神异，异在何处？请同学们在独立思考的基础上进行交流，并完成相互作用力与平衡力的对照比较表格（因不知何原因，再查看作业时表格总是很乱，故将表格略去）：
（设计意图：以问题为中心展开讨论，充分理解作用力与反作用力间的特点。）
（简要实录：学生在自主思考的基础上展开讨论，很快就找到了对应的异同点。此时给学生做必要的小结，同时投影平衡力与相互作用力间的对照比较表）
三、拓展迁移、学以致用
（课件投影）1、挂在天花板上的电灯受到几个力的作用。它们的反作用力各作用在什么物体上？其中，其中哪力是作用力和反作用力？哪些力是相互平衡的力？
（设计意图：通过对电灯的受力分析，确切理解作用力与反作用力，并予以区分相互作用力与平衡力）
（课件投影）2、2008年北京奥运会上,我国举重队一举取得了8金1
银的骄人战绩,中国选手陆永更是创造了中国男举的历史，在男子举重85公斤级中勇夺金牌，改写了中国男子大级别选手从未在奥运会上夺得金牌的历史。右图记录了陆永成功夺冠的瞬间。证明他受到的压力与杠铃重力相等。
（设计意图：综合应用牛顿第三定律与共点力的平衡条件解决生活中的实际问题。）
（课件投影）3、斜面体M静止在水平地面上，物块m沿斜面匀速下滑，已知斜面倾角为θ，求斜面体受到的摩擦力和压力。
（设计意图：利用牛顿第三定律转移研究对象，感悟牛顿第三定律在解答物理综合中所起的基础性作用。）
（简要实录：上述3题让学生进行速解，解题完毕后，于同学中随机抽取3份，在投影仪上展示，同时师生互动进行点评，由于时间原因，学生解的比较粗糙，大部分同学仅突出了核心关系式，个别同学对第3题未解出最后结果。）
【课后反思】
真正的课堂既要让学生获得传承性知识，又要让学生获得切身体验，二者应并行发展，倘若失衡，不管你在上课时多么投入，肯定也上不出让人心动的课，上不出生命涌动的课。
“学生是教学的主体”，只有真正落实了学生在教学过程中的主体地位，才能回归课堂的真面目，焕发出应有的生机与活力——给学生一个空间，让学生去发挥；给学生一次机会，让学生自己去争取；给学生一个困难，让学生自己去克服；给学生一个对手，让学生自己去竞争；给学生一种权利，让学生自己去选择；给学生一个题目，让学生自己去创造；给学生一个梦想，让他们去摘下满天的星。
该教学设计，以“创境激情、体验感知→主体探究、揭示规律→拓展迁移、学以致用”为主线，兼顾课堂教学的三个层次要素和三个贯穿要素。通过创设情境，激发学生的学习兴趣，激活学生已有的生活经验；通过主体探究，让学生经历规律建立的过程，在切身体验中理解规律；通过迁移应用，内化知识，强化学生的应用意识，培养解决问题的能力；通过整合知识，使学生对学过的知识系统化、条理化。同时在流程的设计上，我以问题为中心，逐步调动学生学习的积极性，诱发学生主体探究的动机，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，既让学生对所得结论深信不疑，又能体验到探究带来的成功和快乐。
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