师:同学们好。
生:老师好。
师:请坐。同学们,你们见过鸡蛋这种食物吗?如果让鸡蛋自由落下,你们觉得会发生什么呢?
生:鸡蛋会破。
师:请看,我们将鸡蛋从一定高度释放。鸡蛋怎么样了?
生:果然破了。
师:鸡蛋破了,说明它肯定受到了石头对它的力。那石头受到鸡蛋对它的力了吗?你们看到证据了吗?我们如何才能获得石头受力的直接证据呢?非常简单,我们把石头放在一辆可以自由移动的小车上,再来一次。如果石头确实受到了鸡蛋对它的力,你们将会看到什么呢?
生:小车会动起来。
师:让我们一起见证。看,小石头果然动起来了。由此这个实验我们可以发现,力的作用是相互的。如果我们把物体a对b的力叫做作用力,那么物体b对a的力就可以称之为它的反作用力。我们一起来找找身边存在作用力和反作用力的例子,能不能举一些实例?这边这位同学,你来说说身边有没有哪些作用力和反作用力,这边有话筒。
生:双手击掌。
师:双手击掌是两只手之间的相互作用,非常好。还有其他想法吗?好,你来说说。
生:我认为在古代,马拉车的时候,车也拉马。
师:对,马和车之间也存在相互作用。还有吗?我们一起来找找。大家跟我一起来,我们一起推一下桌子。来,一起来推一下桌子,桌子动了,你们感受到了什么?
生:桌子对我有一个反作用力。
师:再来拉一根弹簧,用力拉它,弹簧伸长了,形变的弹簧对我的手也产生了一个力的作用。把一本物理书拎起来,手对书有一个向上的力,手会感受到一个向下的力,这些其实都是力的相互作用。接下来让我们以这辆小车为载体,围绕着作用力与反作用力来一场头脑风暴。你们觉得有什么方法能够推动这辆小车,让它动起来?好,哪位同学来,你来说说。
生:直接用手推,如果力足够大的话。
师:我直接用手推是吧?我来试试。小车动了,我手也给了小车一个推力,非常好,请坐。还有其他方法吗?你来讲讲。
生:我在小车上绑一个绳子,通过这根绳子拉动小车,小车也能动起来。
师:挺好,想法很大胆。我们想想公路上飞驰的汽车是靠什么动的?
生:发动机。
师:这辆小车现在也安装了发动机,我们打开开关启动它。小车动起来了吧。这里有个问题,是谁给发动机提供动力让小车前进的呢?可见小车前进是因为地面给小车有一个向前的力,那小车对地面有力的作用吗?如何获得证据呢?看,这是一块很轻很薄且能灵活移动的板子,我们把小车放到上面,小车开动,如果小车对地面也有力的作用,你们将会看到什么?
生:小车前进,板子后退。
师:期待一下,果然如此。再来想想还有其他办法吗?这有没有给你们什么启发?把气球装到小车上,给气球充气,小车上面现在安装了螺旋桨,如果我们让螺旋桨向后喷气,你们觉得会看到什么呢?
生:小车会前进。
师:我们一起来看看。启动,小车前进了,是谁向后喷出了空气?小车对空气有作用力吗?你们有什么证据?
生:刚刚的纸条被吹起来了。
师:现在小车是向后排气,如果我调整一下螺旋桨的角度,让它向下喷气,说不定小车这样就能改变角度了。唉,试一试。再来启动,这辆小车可真厉害,它能地上跑,能天上飞。那我不禁有个想法了,希望它还可以在水里游起来。这里设置了个水箱,你们觉得能行吗?
生:试一试。
师:准备,小车果然动了起来。在刚才的系列实验中,施力物体有的是固体,有的是气体,有的是液体,可见无论物质的形态是怎么样的,作用力与反作用力都存在,而且是成对出现。非常好。那我们想想,作用力与反作用力之间可能存在什么样的关系呢?你们觉得应该从哪些方面展开探究?
生:大小、方向,还有作用点。大小可能是相等的,方向可能是相反的。
师:刚才说的作用点的话,应该已经明确是在两个物体上吧?好,那大家再想想,在刚才的实验中,鸡蛋撞石头,鸡蛋很受伤,似乎不对等。几天前我在校门口拍到这样一张照片,迷你小车很受伤,似乎也不对等。你们还坚信刚才的猜想吗?偶尔有同学就不坚信了。其实无论坚信与否,我们都需要通过实验来检验。接下来就让我们利用弹簧秤和细绳来探究作用力与反作用力之间的关系。等会儿两位同学将弹簧秤互勾在一起,捏住后方的细绳,在水平桌面上对拉并稳住,另外两名同学负责读数。这里老师有个问题了,请问弹簧测力计a的示数显示的是b对a的拉力还是a对b的拉力啊?仔细想想,弹簧测力计显示的应该是它本身所受的力,因此a显示的应该是b对a的拉力,而b显示的是a对b的拉力。至于力的方向,我们可以在细线的正下方点两个点,连成一条直线来记录。那实验中我们还有哪些需要注意的事项?比如说弹簧测力计,在使用之前需要调零。读数时需要正视指针,而且读数要注意估读。另外在拉细线的时候还需要让它与桌面平行,当然这个实验过程中可能摩擦力会有一些影响,你们觉得有什么办法,有什么操作可以让摩擦力影响尽量减少一些呢?好,你来说。
生:可以把弹簧测力计固定一下,然后最好桌面可以稍微平一点,而且光滑一些。
师:挺好的,请坐。这个问题就等一下同学们在实验操作过程中看看有什么办法可以让摩擦力影响小一些。好,那大家是否都清楚实验的目的了?清楚,是探究弹簧秤之间作用力与反作用关系。如何操作?互勾弹簧秤,捏住后方的细绳,在水平桌面上稳住,另外两位同学负责读数与记录。好,现在开始实验,同学们可以站起来,这样方便操作。
师:唉,你们觉得调零时是数值调零还是水平调零?因为我们是水平使用,所以只要水平调零就好,检查一下。
师:好,你们两个就稳住哦。来,你来读数并记录,3.5,这个读数好像不太对,再想想,读准确到小数点后两位。对,3.05,才是正确的,记录在表格里。你们两个千万不能动,动了读数就不准了,是吧?对,真实地记录数据。
师:记录好了吗?好好看看力的方向。嗯,大家实验中要想想刚才的问题,有什么办法可以让摩擦的影响小一点呢?
师:我们可以把这四个点连起来,看看有什么关系。可以连一下,对比看看怎么样?
师:这四个点有什么特点呢?还有其他办法吗?这是不是比较好的做法?嗯,好,如果做好可以再做一组,看看有没有新发现。
师:好,同学们都完成得差不多了吧。好,请坐,我们实验就暂时到这里。我们请每个小组来分享一下你们实验的结果。
生:我们组第一组数据是2.75。
师:第二组数据是2.8。
生:我们组第二组实验,第一组数据是4.55,第二组数据是4.70。
师:第三组实验,第一组数据是1.40。
生:第二组数据是1.40。
师:好像数据都有点差距,和我们的猜想不太一样,你们觉得是什么原因造成的?
生:可能是桌面上有一些摩擦力。
师:哦,说得有道理,可能是桌面摩擦。非常好。那你们在方向上有记录吗?得出什么结论啊?
生:我们发现方向相反,而且还在一条直线上,这比我们刚才猜想的更多了一点发现。
师:好,请坐。那至于刚才我们实验前提到的摩擦力的影响,有没有小组想到了一些解决的办法?哪个小组来说说,你们是怎么减少摩擦的影响的?
生:我们选择把弹簧秤拉起来,在空中调零之后再稳定放在桌面上。
