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1、探究牛顿第三定律的几个小实验 “牛顿第三定律”在高中物理教材中占有非常重要的 地位。学生在学习了牛顿第三定律以后 , 往往对研究对象仍 然分辨不清 , 经常混淆物体系间的内力和外力。最难的是学 生不清楚物体系间单个物体的受力以及物体之间力的关系。 经过本节课对物理现象的分析总结恰好能够解决以上所有 的疑问。但现行教材中所提供的感性材料尤其是让学生自己 动手操作的材料太少 , 而传感器之类的实验器材在很多学校 尤其是农村中学几乎没有 , 所以很难保证学生能够取得很好 的课堂学习效果。针对以上情况 , 我们设计了几个小的探究实验 , 让学生亲自 动手操作 , 感受作用力和反作用力的关系。在此基础上
2、引导 学生自己总结归纳出牛顿第三定律 , 这样能取得事半功倍的 效果。1 实验器材弹簧测力计 2 个、橡皮筋 2 条、条形磁铁 2 块、细玻璃棒 4 根、长木板 1 个、小木块 1 个、细绳套若干个。2 实验过程(1) 探究作用力和反作用力的定性关系实验一 : 定性探究两弹簧间的相互作用的拉力。将两弹簧秤 挂钩挂在一起 , 用力向相反的方向拉两弹簧 , 观察弹簧秤的 示数变化情况。第 5 页实验二 : 定性探究两磁铁间的相互作用的磁力。在 2 块蹄形 磁铁下面分别垫 2 个玻璃棒且放在光滑的水平桌面上 , 相互 靠近 , 先是同名磁极相对 , 然后异名磁极相对 , 分别由静止释 放 , 观察两
3、磁铁的运动情况。实验三 : 定性探究物体间的相互作用的摩擦力。水平桌面上 放一小车 , 小车上面放一木块 , 小车左端固结一个弹簧秤 , 在 小木块右端用另一弹簧秤向右缓慢拉动小木块 , 如图 1 所 示。提示学生通过观察两弹簧秤的示数变化, 思考小木块和长木板间的摩擦力的变化。总结结论 : 弹力、磁力、摩擦力等作用都是相互的 , 相互作用 力的一对力性质相同 , 同时产生、同时变化、同时消失 , 而且 分别作用在两个物体上。(2) 探究作用力和反作用力的定量关系实验四 : 探究作用力和反作用力大小关系。重复实验一 , 待两弹簧示数稳定后 , 让学生观察比较两弹簧 秤的读数 ,看是否相等。 改
4、变弹簧秤的示数 , 重复实验。重复实验三 , 学生比较两弹簧秤的示数的大小是否相等 , 进 而得出小车和木块间相互作用的摩擦力的大小关系 , 然后改 变几次读数观察。实验五 : 探究作用力和反作用力方向关系。 甲橡皮筋一端挂在铁架台上 , 另一端通过细绳套与乙橡皮筋 某一端相挂 , 乙橡皮筋另一端用手抓住。用力将两橡皮筋拉第 2 页直, 观察两橡皮筋的方向。多次改变拉力方向, 重复以上实 验。实验四和实验五结论 : 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 , 这就是牛顿第 三定律。3 实验设计主要特点 本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 :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中 , 提高学生学习的积极性和主动 性。在学法上以学生为主体 ,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 ,较好地将新课程理 念结合于教学实际中。