谈牛顿第三定律的教学方法

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  牛顿第三定律是自然界最重要、最普遍的规律之一,是力学的重要组成部分,也是物理教学中的一个突出的难点。在教学中,我采用学生实验、分析讲解、巩固练习的教学模式,收到了较好的效果。具体做法如下:
  一、学生实验
  为了能让学生更好的认识作用力与反作用力,消除生活经验带来的误解,在此设计学生实验,让他们能通过自己的思考、实验,认识作用力与反作用力的特点与关系。同时,为了能让学生充分开动脑筋,设计实验,更好的完成实验任务,实验前先进行目标的引导,让学生实验有明确的研究方向、目的,实验器材给足。在新课教学的第一环节设计的是表演与演示:1、找两个身强力壮的男生到前面,做击掌表演,然后谈谈自己的感受。其他同学用力拍一下桌子,体会一下感受;2、用事先准备好的两辆质量相等的小车,分别放有N极和S极相对的两块条形磁铁,在光滑的长板上表演,观察两小车前进的距离和方向;3、同桌之间各持一弹簧秤A和B,做教材上的实验,读出弹簧秤的示数。通过上面的表演和实验,使学生亲自领略到作用力和反作用力的存在,对作用力和反作用力有一个初步的认识和了解,在学生表演与演示的基础上,教师再举例子,并运用视频播出,让学生更真切的感受到作用力与反作用力的存在。
  教师引导学生小结:以上例子说明:当一个物体对另一个物体施加力的作用时,这个物体同样会受到另一个物体对它的力的作用,即物体间力的作用是相互的。我们把这个过程中出现的两个力分别叫做作用力和反作用力。
  在此基础上,总结出牛顿第三定律的内容、表达式和部分特点。即:两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。表达式:F=F/,大小相等方向相反,作用在一条直线上,分别作用在两个物体上。同时产生同时消失。
  二、分析讲解
  投影幻灯片:1、树上掉下来的苹果;2、小马拉车;3、汽车急刹车。这样设计的目的,是让学生对下落的苹果能分析出苹果只受重力的作用,重力的反作用力就找不到了,这时教师就要引导点拨他们,重力是怎样产生的?生:地球对它的吸引产生的。师:地球对苹果有引力,苹果对地球会怎样呢?生:苹果对地球也有引力且作用在地球上,方向向上。师:引力的大小怎样?生:大小相等。师:既然力的大小相等,为什么是地球把苹果吸下来,而苹果没有把地球吸上去呢?生:地球的质量太大了。教师可进一步设疑:既然两力大小相等,为什么马拉车前进,而车没有拉马后退呢?有的学生会说出马拉车的力大于车本身的摩檫力,所以车是前进的。对急刹车的分析,学生能找出车之所以停下来是因为地面给车一个摩檫力,它的反作用力,是车给地面的摩檫力,作用在地面上。
  通过学生的表演、实验和对图片的分析,作用力和反作用力的特点基本上较全面的总结出了既:力的作用是相互的。同时出现,同时消失;相互作用力一定是相同性质的力;作用力和反作用力作用在两个物体上,产生的作用不能相互抵消;作用力也可以叫做反作用力,只是选择的参照物不同;作用力和反作用力因为作用点不在同一个物体上,所以不能求合力;两个力中的任何一个都可以被认为是作用力,而另一个相对于它就成为反作用力。说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的,并且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。 而且同时产生同时消失,是同一性质的力(如重力,弹力,摩擦力等等)。
  三、巩固练习
  投影仪出示问题:1、水平桌面上放一书,分析书的受力情况,并找出平衡力和各力的反作用力;2、天花板上悬挂的重物,分析重物受力情况,并找出平衡力和各力的反作用力;3、手捂酒瓶,分析酒瓶受力情况,并找出平衡力和各力的反作用力。对上述三个问题,学生能正确做出各种情况下的受力分析,正确找出平衡力,但一设计到各力的反作用力,有些学生又把平衡力当成反作用力了。特别是对酒瓶的分析,有一定的难度,教师时刻提醒学生,作用力和反作用力作用在两个物体上,是相同性质的力。
  本节课最突出的特点体现在以下两个方面:一、牛顿第三定律是学生自己从实验中得出的。实验分为学生实验和教师的演示实验。学生实验是为提高课堂的活跃程度而设计的。通过学生实验,不仅使学生有了学习的兴趣,而且也使学生的思维活跃起来。演示实验的设计目的是从多种不同性质的力的角度体现作用力跟反作用力间的关系,使学生能更好的理解牛顿第三定律中“总是”二字的含义。弹簧测力计的使用使学生不仅能从实验中感受的相互作用力的关系,而且直观真实的看到了相互作用力的关系。二、牛顿第三定律的教学除了让学生掌握定律的内容外,还通过教学使学生体会研究物理规律的方法。实验的结论都是学生在教师引导下自己得到的,这能帮助学生学会物理学研究现象、总结规律的方法。教学中通过让学生多发表自己的看法,培养学生的思考能力,在学生的积极性调动起来后,教师要注意对课堂的控制,既要保证学生的自主学习,又要保证教学目的的完成。
  这样,在教学活动中通过观察、对比、分析,实验,引导学生认识—实践—再认识—再实践,熟练地掌握了牛顿第三定律的内容。
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