牛頓第三定律 教案-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

《牛頓第三定律》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)理念高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)代高中物理教學(xué)的規(guī)范，在實(shí)施該標(biāo)準(zhǔn)的過程中，應(yīng)不斷探索新的教學(xué)理念,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，改革教學(xué)模式，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)、滿足學(xué)生終生發(fā)展需求，注重課程的時(shí)代性，關(guān)注科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展需求。為了更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，將實(shí)施多樣化教學(xué)，將物理知識(shí)與生活緊密聯(lián)系，從生活走進(jìn)物理，再由物理解釋生活現(xiàn)象的方式進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的自主創(chuàng)新和探究。二、教材分析《牛頓第三定律》是人教版（2019版）必修第一冊第三章第3節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)包括作用力和反作用力、牛頓第三定、物體受力的初步分析三個(gè)方面的知識(shí)點(diǎn)。人教版新教材對牛頓第三定律的安排有了新調(diào)整，在三種力后面，共點(diǎn)力的平衡前面安排了牛頓第三定律。即可加深學(xué)生對重力彈力摩擦力的理解，也為共點(diǎn)力平衡問題中的受力分析環(huán)節(jié)打好基礎(chǔ)，揭示了作用力與反作用力之間的關(guān)系，為牛頓力學(xué)體系中受力分析奠定了基礎(chǔ)，是高中物理教學(xué)中不可或缺，極其重要的知識(shí)點(diǎn)。三、學(xué)情分析這個(gè)階段的學(xué)生處于高一階段，他們已經(jīng)有了初步的觀察思考能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、分析解決問題能力和歸納總結(jié)能力，但總?cè)菀缀雎砸恍┘?xì)節(jié)內(nèi)容。在初中階段，學(xué)生已經(jīng)對物體間的相互作用問題有了定性地學(xué)習(xí)，知道相互作用力是成對出現(xiàn)的，也知道二力平衡的概念。但是在具體實(shí)踐中對牛頓第三定律的認(rèn)識(shí)存在不少誤區(qū)。因此在教學(xué)中我們要善于在真實(shí)情境中讓學(xué)生感受感知結(jié)論背后的含義，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)知識(shí)本質(zhì)。四、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)（一）物理觀念知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；能正確表述牛頓第三定律，并運(yùn)用其分析和解決實(shí)際問題；會(huì)區(qū)分平衡力和相互作用力。（二）科學(xué)思維通過用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象，培養(yǎng)分析解決實(shí)際問題的能力。（三）科學(xué)探究通過觀察、分析演示實(shí)驗(yàn)，討論相互作用力關(guān)系，體驗(yàn)真實(shí)受力情況，培養(yǎng)獨(dú)立思考問題和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。（四）科學(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(shí)例，培養(yǎng)獨(dú)立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，能從物理學(xué)的視角正確描述和解釋自然現(xiàn)象，感受物理學(xué)科研究的方法。五、教學(xué)重難點(diǎn)（一）重點(diǎn)1.知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。2.掌握牛頓第三定律并用它分析實(shí)際問題。（二）難點(diǎn)區(qū)別平衡力與作用力和反作用力。六、教學(xué)方法（一）教法講授法、直觀演示法、情景教學(xué)法、討論法（二）學(xué)法自主探究法、交流合作法、學(xué)練結(jié)合法七、教學(xué)用具氣球、彈簧測力計(jì)、多媒體等八、教學(xué)流程（一）新課引入氣球跑了：釋放充滿氣的氣球，讓學(xué)生觀察氣球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。學(xué)生回答（預(yù)設(shè)）：氣球在空氣的推動(dòng)下飛走了。夢天飛升：播放夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射視頻，并提問：為什么火箭噴氣卻向上運(yùn)動(dòng)呢？（二）講授新課1.作用力與反作用力實(shí)驗(yàn)一：請學(xué)生按壓桌面，體會(huì)相互作用問題追問：手掌給桌面一個(gè)力，那這個(gè)力作用在呢？同時(shí)桌面給手一個(gè)什么力？這個(gè)力作用在什么上呢？學(xué)生（預(yù)設(shè)）：桌面，支持力，作用在手上。實(shí)驗(yàn)二：請一名學(xué)生上臺(tái)互相擠壓兩個(gè)充氣氣球，同學(xué)們觀察氣球現(xiàn)象說明物體間的作用是相互的。分析討論：對上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，分別對兩組實(shí)驗(yàn)的物體和火箭進(jìn)行受力分析，并判斷誰是施力物體？誰是受力物體？歸納總結(jié)：兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，受力物體同時(shí)也是施力物體，反之亦然。一個(gè)物體對另外一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體一定同時(shí)對前一物體也施力。物體間相互作用的這一對力，通常叫做作用力和反作用力。2.探究作用力與反作用力的關(guān)系疑問在現(xiàn)：作用力與反作用力的大小之間，方向之間有什么關(guān)系？播放拔河比賽圖片，請兩位同學(xué)（一男一女）進(jìn)行拔河比賽。拔河比賽具體分為下列幾個(gè)步驟：男同學(xué)和女同學(xué)對拉。（男同學(xué)勝利）假如讓男同學(xué)站在滑板上，再次和女同學(xué)對拉。（女同學(xué)勝利）請同學(xué)們談?wù)効捶āＩ钊胨伎迹和ㄟ^剛才兩次拔河比賽，用同樣的力，卻出現(xiàn)不同的比賽結(jié)果，那么兩個(gè)的相互作用力大小到底是怎么樣的呢？兩個(gè)力的大小關(guān)系是不是定量關(guān)系？那我們是不是可以通過測量來確定兩個(gè)力的大小。那我們用什么來測量呢？學(xué)生（預(yù)設(shè)）：彈簧測力計(jì)。實(shí)驗(yàn)探究：引導(dǎo)學(xué)生利用兩個(gè)彈簧測力計(jì)探究作用力和反作用的關(guān)系，把A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)連在一起，B的一端固定，用手拉測力計(jì)A，有什么樣的現(xiàn)象？學(xué)生（預(yù)設(shè)）：兩個(gè)彈簧秤的指針同時(shí)移動(dòng)，彈簧秤B的示數(shù)指出彈簧秤A對它的拉力F的大小，而彈簧秤A的示數(shù)指出彈簧秤B對它的拉力F′的大小，可以看出兩彈簧秤的示數(shù)是相等的，改變手的拉彈簧秤的力，彈簧秤的示數(shù)隨著改變（同時(shí)增大，同時(shí)減小，同時(shí)為零），但兩個(gè)彈簧秤示數(shù)總相等，方向總相反。拓展學(xué)習(xí)：彈簧測力計(jì)的測量是粗糙的，可以用力傳感器來進(jìn)行精細(xì)測量，播放用力傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系視頻。引導(dǎo)學(xué)生分析圖像數(shù)據(jù)。學(xué)生（預(yù)設(shè)）：分析圖像歸納得出作用力與反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。3.牛頓第三定律教師指出上面探究結(jié)論早在幾百多年前就由牛頓提出，即牛頓第三定律：兩個(gè)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。公式：（負(fù)號(hào)表示方向相反）探究思考：根據(jù)上述的幾種相互作用，思考以下幾個(gè)問題：作用力與反作用力在作用時(shí)間上的關(guān)系？作用力與反作用力的性質(zhì)的關(guān)系？作用力與反作用力是否作用在同一物體？作用力與反作用力效果是否能相互抵消？學(xué)生（預(yù)設(shè)）：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失；同一性質(zhì)力；作用在不同物體上；效果不能相互抵消。幫助總結(jié)：大小總是相等；作用在同一直線上；同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失；同一性質(zhì)力；方向相反；作用在不同物體上；效果不能相互抵消。作用力與反作用力“四同”“三異”。生活實(shí)例：讓學(xué)生根據(jù)牛頓第三定律舉出生活中的例子。學(xué)生（預(yù)設(shè)）：人劃船、輪船航行……4.區(qū)分平衡力與相互作用力通過回憶等大，反向共線，引出平衡力學(xué)生（預(yù)設(shè)）：一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這兩個(gè)力是一對平衡力，叫做二力平衡。教師提問：怎么區(qū)分相互作用力與平衡力呢？引導(dǎo)學(xué)生對懸掛的物塊進(jìn)行受力分析。學(xué)生（預(yù)設(shè)）：從力的作用點(diǎn)、力的性質(zhì)、剪斷細(xì)繩進(jìn)行分析。引導(dǎo)學(xué)生通過受力分析進(jìn)行歸納、討論、歸納、總結(jié)相互作用力與平衡力的異同點(diǎn)。想一想：名稱項(xiàng)目平衡力相互作用力共同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一直線上不同點(diǎn)作用對象分別作用在同一物體上作用在不同物體上依存關(guān)系沒有必然的對應(yīng)關(guān)系同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化力的性質(zhì)可以是不同性質(zhì)的力同一性質(zhì)的力作用效果兩個(gè)力共同作用的效果是使物體處于平衡狀態(tài)作用在兩個(gè)物體上各自獨(dú)立產(chǎn)生作用效果鞏固分析：利用上述的結(jié)論進(jìn)一步分析猴子拉樹案例。學(xué)生（預(yù)設(shè)）：從力的作用點(diǎn)、力的性質(zhì)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)三：做一做把A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)連接在一起，用手拉彈簧測力計(jì)，使A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)能夠在水平方向上平衡，請對彈簧測力計(jì)受力分析，你能在水平方向上找出幾對平衡力？幾對相互作用力？5.物體受力的初步分析明確思路：分析物體的受力，有兩條思路：一是根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化來分析和判斷其受力情況。二是根據(jù)各種力的特點(diǎn)，從相互作用的角度來分析物體的受力。引導(dǎo)學(xué)生從相互作用的角度來分析物體的受力。例如，一個(gè)物體靜止在粗糙斜面上，我們按重力、彈力、摩擦力的順序來分析。學(xué)生分析（預(yù)設(shè)）：①木塊受到重力mg，方向豎直向下。②木塊和斜面接觸并相互擠壓，木塊受到垂直斜面向上的彈力FN。在力的分類那里我們講過壓力有很多種。③假設(shè)木塊和斜面之間沒有摩擦，木塊就會(huì)向下滑動(dòng)，由此可以判斷，靜止的木塊相對斜面有向下滑動(dòng)的趨勢，所受的靜摩擦力Ff是沿斜面向上的。為了更好的受力分析：首先明確分析哪個(gè)物體所受的力。以木塊為對象，成為作用力，相對應(yīng)的就是反作用力。列出表格。作用力反作用力重力mg（地球?qū)δ緣K的引力）木塊對地球的引力彈力FN（斜面對木塊的支持力）木塊對斜面的壓力靜摩擦力Ff木塊對斜面的靜摩擦力由于我們是對木塊的受力情況進(jìn)行分析，所以只是把六個(gè)力中木塊所受的三個(gè)力畫出來就行，所以明確分析哪個(gè)物體所受的力很重要。為此教師總結(jié)處受力分析的一般規(guī)律。確定研究對象（構(gòu)建模型）對這個(gè)物體進(jìn)行受力分析，順序：重力（mg）→彈力（FN）→其它→摩擦力(Ff)，一重二彈三其它，最后才是摩擦，那為什么摩擦最后呢。因?yàn)槟Σ潦潜粍?dòng)力，數(shù)學(xué)上說的它是因變量，它要有其它的力都判斷好，才能確定物理的相對運(yùn)動(dòng)方向或趨勢，才能確定摩擦的大小和方向。（三）課堂鞏固題【1】人走路時(shí)，人和地球之間的相互作用力和反作用力有幾對?（C）A.一對B.二對C.三對D.四對解析第一對:人所受重力和人對地球的吸引力；第二對:人受支持力和人對地面的壓力；第三對:人受地面的摩擦力和人對地面的摩擦力。題【2】用彈簧拉著木塊在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧拉木塊的力與木塊拉彈簧的力是(B)A、一對平衡力B、一對作用力與反作用力C、先有彈簧拉木塊的力，后有木塊拉彈簧的力D、大小相等，方向相反，作用在同一物體上題【3】：油桶放在汽車上，汽車停于水平地面。涉及油桶、汽車、地球三個(gè)物體之間的作用力和反作用力一共有幾對?這幾對力中，油桶受哪幾個(gè)力?汽車受哪幾個(gè)力?地球受哪幾個(gè)力?(1)三個(gè)物體之間的作用力和反作用力有4對。判斷作用力與反作用力的方法：（A對B、B對A）(2)油桶受重力和支持力。(3)汽車受重力、地面對汽車的支持力和油桶對汽車的壓力。(4)地球受汽車的引力和油桶的引力。作用力反作用力油桶重力mg（地球?qū)τ屯暗囊Γ┯屯皩Φ厍虻囊椓N（汽車對油桶的支持力）油桶對汽車的壓力汽車受到的重力汽車對地球的引力地面對汽車的支持力汽車對地面的壓力題【4】：如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上水平向右加速滑行，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板對地面摩擦力大小一定為（B）A．μ1(m＋M)gB．μ2mgC．μ1mgD．μ1mg＋μ2Mg（四）課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么？1．物體之間的作用是相互的?！白饔昧εc反作用力”是相對而言的，其中一個(gè)是作用力，另一個(gè)力就是反作用力。2.牛頓第三定律：兩物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上

3.相互作用力與平衡力的區(qū)別4.物體受力的初步分析（五）布置作業(yè)1.完成課