牛頓第三定律-【新教材】人教版高中物理必修設(shè)計

第三章相互作用——力第3節(jié)牛頓第三定律教材分析本節(jié)遵從先定性再定量的基本思路。首先通過實際現(xiàn)象的分析以及學(xué)生的親身感受，定性地討論物體間的作用是相互的，同時發(fā)生，同時變化。然后通過實驗定量地探究作用力與反作用力的大小、方向間有什么關(guān)系。最后，通過對物體受力的初步分析，體會牛頓第三定律的價值和意義。相互作用的定性關(guān)系，初中已經(jīng)學(xué)習(xí)，因此本節(jié)課的重點是讓學(xué)生經(jīng)歷定量探究過程，基于證據(jù)理解作用力和反作用力等大反向的特點，并進一步認識牛頓第三定律在整個力學(xué)體系中的重要地位。教學(xué)目標與核心素養(yǎng)物理觀念：（1）知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。（2）通過實驗探究，了解作用力和反作用力的大小和方向的關(guān)系。（3）能區(qū)分相互作用力和平衡力。（4）會對物體進行初步的受力分析，并解釋物理現(xiàn)象或者解決實際問題。（5）能正確表述牛頓第三定律，并用牛頓第三定律分析和解決實際問題?？茖W(xué)思維：通過鼓勵學(xué)生動手、大膽質(zhì)疑、勇于探索，形成良好的科學(xué)思維習(xí)慣。科學(xué)探究：借助計算機輔助處理和分析數(shù)據(jù)，初步掌握控制變量法、實驗歸納法等科學(xué)研究方法的應(yīng)用?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：結(jié)合有關(guān)作用力和反作用力的生活實例，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、實事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和團結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神．感受物理學(xué)科研究的方法和意義．教學(xué)過程情景導(dǎo)入力的作用總是相互的，相互作用的力其大小有什么關(guān)系？例如：大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手壓在桌面上。那么，他們施加給對方的力，大小相等嗎？新課教學(xué)一、作用力和反作用力力是物體對物體的作用。只要存在力，就一定存在施力物體和受力物體。用手拉彈簧，彈簧受到手的拉力F，同時彈簧發(fā)生形變，手也就受到彈簧的拉力F’。用力推桌子，會感到桌子也在推我們。人造衛(wèi)星受到地球的吸引（重力），地球也受到它們的吸引?？偨Y(jié)：觀察和實驗的結(jié)果表明兩個物體之間的作用總是相互的，當(dāng)一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力。相互作用的一對力，通常叫作作用力和反作用力。（板書）作用力和反作用力（1）定義：物體間相互作用的一對力，通常叫作作用力和反作用力。（2）相互作用的一對力，任選其中一個稱為作用力，則另一個稱為反作用力。（3）作用力和反作用力分別作用在不同的物體上,總是互相依賴，同時出現(xiàn)，同時消失。導(dǎo)學(xué)探究1：如圖，一個物體在粗糙地面上以初速度v0向右做勻減速運動，請找出物體受到的支持力與摩擦力的反作用力，一對作用力和反作用力作用在幾個物體上？這兩對作用力和反作用力各是什么性質(zhì)的力？答案物體受到的支持力的反作用力是物體對地面的壓力，地面對物體的摩擦力的反作用力是物體對地面的摩擦力，一對作用力與反作用力作用在兩個物體上，支持力與壓力是彈力；后一對則都是摩擦力．總結(jié)：作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力。過渡提問：作用力和反作用力的大小之間、方向之間有什么關(guān)系？二、牛頓第三定律實驗探究：用彈簧測力計探究作用力和反作用力的關(guān)系①如圖，把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A?？梢钥吹絻蓚€測力計的指針同時移動。這時，測力計B受到A的拉力F，測力計A則受到B的拉力F‘。F與F有什么關(guān)系呢？②將兩個測力計對拉，靜止不動時，觀察兩個測力計的示數(shù)。③將兩個測力計對拉，向一側(cè)運動時，觀察兩個測力計的示數(shù)。歸納小結(jié)：實驗探究：用力傳感器探究作用力和反作用力的關(guān)系將兩力傳感器連在計算機上，并對拉，觀察兩傳感器的實數(shù)如何變化。小結(jié)：牛頓第三定律：兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。理解：牛頓第三定律反映了作用力與反作用力的關(guān)系，作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，同時變化，等大反向，與運動狀態(tài)無關(guān)，是同一性質(zhì)的力，在任何情況下均成立。應(yīng)用：①劃龍舟②汽車驅(qū)動③解釋大人和小孩掰手腕，拔河，雞蛋碰石頭，雞蛋粉身碎骨，石頭安然無恙。例1關(guān)于作用力與反作用力，下列說法中正確的是()A．物體相互作用時，先產(chǎn)生作用力，然后才產(chǎn)生反作用力B．作用力和反作用力的合力為零C．作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生，同時消失，分別作用在兩個物體上D．放在水平桌面上的書，所受重力和桌面對書的支持力為一對作用力與反作用力答案C例2如圖所示，一匹馬拉著車前行，關(guān)于馬拉車的力和車拉馬的力的大小關(guān)系，下列說法中正確的是()A．馬拉車的力總是大于車拉馬的力B．馬拉車的力總是等于車拉馬的力C．加速運動時，馬拉車的力大于車拉馬的力D．減速運動時，馬拉車的力小于車拉馬的力答案B解析馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對作用力和反作用力，它們總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，與運動狀態(tài)無關(guān)．加速運動或者減速運動時，馬向前拉車的力都等于車向后拉馬的力，故A、C、D錯誤，B正確．過渡提問：一對相互作用力總是大小相等方向相反，它們是否能平衡？導(dǎo)學(xué)探究2如圖所示，木塊靜止在水平面上．(1)在圖中畫出木塊受到的重力G和支持力FN的示意圖．重力G和支持力FN屬于一對什么力？作用在幾個物體上？是同一性質(zhì)的力嗎？(2)在圖中，畫出水平面對木塊的支持力FN和木塊對水平面的壓力FN′.支持力FN和壓力FN′屬于一對什么力？分別作用在什么物體上？是同一性質(zhì)的力嗎？答案(1)如圖所示．重力和支持力屬于一對平衡力；作用在一個物體上；一個是重力，一個是彈力，不是同一性質(zhì)的力．(2)如圖所示．支持力FN和壓力FN′屬于一對作用力和反作用力；支持力FN作用在木塊上，壓力FN′作用在水平面上；兩者都是彈力，是同一性質(zhì)的力．一對作用力和反作用力與一對平衡力的比較內(nèi)容比較一對作用力和反作用力一對平衡力不同點作用對象兩個物體同一物體依賴關(guān)系同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失撤除一個，另一個依然可存在疊加性兩力效果不可疊加，不可求合力兩力效果可疊加，且合力為零力的性質(zhì)同種性質(zhì)可以同性質(zhì)，也可以不同性質(zhì)相同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上例3如圖所示，人沿水平方向拉牛(可視為質(zhì)點)，但沒有拉動．下列說法正確的是()A．繩拉牛的力小于牛拉繩的力B．繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力C．繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力D．繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是作用力與反作用力答案C解析繩拉牛的力和牛拉繩的力是作用力與反作用力，大小相等、方向相反，故A、B錯誤；繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力，故C正確，D錯誤．三、物體受力分析的初步分析思路：1、根據(jù)運動狀態(tài)判斷受力2、根據(jù)各種力的特點分析，粗糙的長方體木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，B木塊受到一個水平方向的力的牽引，