3.3 牛顿第三定律 教案（表格式）

《牛顿第三定律》教学设计
一、教材分析
本节课教学内容是人教版教材，高中物理必修一第三章第三节《牛顿运动定律》。《牛顿第三定律》在教材内容安排下遵从先定性再定量的基本思路。首先通过实例说明两个物体之间的作用力总是相互的，有作用力必有反作用力，然后通过实验探究作用力与反作用力的大小、方向之间有说明关系。最后通过受力的初步分析，体会牛顿第三定律的价值和意义。
学情分析
初中阶段学生已经对物体间的相互作用有了定性了解，知道相互之间的作用力是成对出现的，也知道二力平衡的知识。在高中阶段需要强化作用力与反作用力等大反向的特点，并进一步认识到牛顿第三定律在整个牛顿力学体系中的重要地位。
本节课的学习可以帮助学生进一步分析复杂情境下运动与相互作用的关系，培养学生进行实验设计并获取证据的能力，提升学生基于证据进行推理的意识和能力。
教学目标
1、物理观念：（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）能正确表述牛顿第三定律，并应用定律分析和解决实际问题。（3）能区分一个力的反作用力和这个力的平衡力。
2、科学思维：通过实验探究，培养归纳总结的能力
3、科学探究：培养仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
4、科学态度与责任：培养严谨的科学态度和实事求是的科学作风
四、教学重点难点
1、探究作用力与反作用力的大小、方向之间的关系
2、能区分一对相互作用力和一对平衡力的异同。
五、学习方法
实验探究，自主思考，小组合作，问题导向。
六、教学准备
教师方面：准备验证作用力与反作用大小与方向的关系的学生分组实验，滑板，橡皮筋，弹簧等教师演示实验器材。
学生方面：回忆重力弹力摩擦力相关知识，回忆一对平衡力大小关系的相关知识。
七、教学环节
教学环节 教师活动 学生内容 设计意图
课堂引入 教师从生活情境出发，预先展示各种情景下相互作用的力。教师引导学生做感受动作 展示图片：火箭发射（气体），地球月亮的万有引力，液体间的作用力生活中的摩擦力。学生们尝试做如下动作：（1）双手鼓掌时，感受疼痛。（2）用右手在左手手臂上沿一个方向摩擦（3）同桌之间扳手腕（4）趣味拔河实验：a、力气大的同学一下子就把力气小的同学拉过来了。b、力气大的同学站滑板上一下子就被力气小的同学拉过去了。 为牛顿第三定律的普适性做备注（包含固液气，包含接触力与非接触力）从生活走向物理埋下伏笔，为课堂结束拔河问题呼应
知识一、作用力与反作用力思考问题 教师引导学生思考问题。 学生思考问题1、如果左手对右手有作用力，那么右手一定对左手也有作用力吗？这两个力各自的施力物体和受力物体是谁？它们力的性质分别是什么？4、猜测相互作用的两个力大小有什么关系？5、同桌之间扳手腕，赢得同学与输的同学施加给对方的力大小还相等吗？ 挖掘亲身感受动作背后的意义。给“等大”“同性质”“异体”埋下伏笔。
定义总结 教师引导：由力是相互的，引出作用力与反作用力的定义。 学生自我总结，对照教材作用力与反作用力的定义1.力是物体对物体的作用，只要有力，就一定存在着 和 。2.力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作 。 回归教材认识规律
知识二、牛顿第三定律实验探究 教师详细交代实验器材，步骤，需测量的物理量。教师引导学生完成学生分组实验，纠正步骤问题与常识性问题。对于关键问题进行集体提问与探究。 学生完成分组实验：探究作用力和反作用力之间的关系（1）用手拉弹簧秤A之前，两弹簧秤的示数均为零，说明两弹簧秤间无作用力；当用手拉弹簧秤A时，可以看到两个弹簧秤的指针 同时移动．（2）弹簧秤A的示数是表示谁对谁的拉力？ B对A的拉力 弹簧秤B的示数是表示谁对谁的拉力？ A对B的拉力 （3）两个弹簧秤的示数是 大小相等 的；改变手拉弹簧的力，弹簧秤的示数也随着 改变 ，但两个示数总是 大小相等 ．（4）如果两位同学在匀速运动的过程中两人对拉，观察到两个示数总是 大小相等 。（5）如果两位同学在加速运动的过程中两人对拉，观察到两个示数总是 大小相等 。 学生体验科学探索给“等大”“反向”“共线”“异物”“同生同消同变”埋下伏笔。让学生进一步认识到牛顿第三定律的适用范围包含静止，匀速运动，加速运动。
实验结论 教师引导学生做出实验结论 学生做出实验结论：这说明作用力和反作用力 大小相等，方向相反，作用在同一直线上 ． 科学思维证据意识做出结论
认识定律 教师引导学生共同朗读牛顿第三定律 师生共同认识与朗读牛顿第三定律内容：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 同一 直线上。表达式：(作用力)F=- F′(反作用力)，式中的“-”号表示方向相反。 回归教材认识规律
规律应用 教师引导学生完成三个情境应用问题 学生独立思考，小组讨论，完成牛顿第三定律情境应用问题问题（1）跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则(　D　) A.先有F1后有F2B.一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在C.因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1D.F1和F2大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力问题（2）如图所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是(　B　)A.马拉车的力总是大于车拉马的力B.马拉车的力总是等于车拉马的力C.加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力D.减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力问题（3）小明说：“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，作用效果相互抵消了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也应该互相平衡，抵消了作用效果呀！”应该怎么解答小明的疑问？答：一对相互作用力受力物体不同，作用效果无法抵消 锻炼解决问题的能力给“同生同灭同变”，“等大反向”埋下伏笔。给“加速，匀速，减速运动规律仍然使用”埋下伏笔。给“作用效果无法抵消”埋下伏笔。
讨论总结 教师引导学生完成“四同，三异”特点总结 学生思考、讨论、总结“四同，三异”5、对作用力与反作用力的理解作用力与反作用力的关系可以用“四同”，“三异”来总结，请独立思考，小组讨论，尝试用自己的语言来总结一下吧！四同是:1、等大 2、共线 3、同性质 4、同时（同生同消同变）三异是1、 异向（方向相反） 2、异体（受力物体不同） 3、异效（效果不能相互抵消，不能认为合力为零） 总结前面所有实验，所有情景，所有问题。收束总结一对作用力的特点！！
比较总结问题探究物体受力的初步分析比较一对相互作用力与一对平衡力的异同 教师引导思考电灯模型中一对平衡力与一对相互作用力的异同。教师学生一起学习教材上物体受力的初步分析段落教师引导学生思考，展示。 学生探究，思考问题，小组合作，讨论问题6、将一个电灯悬挂在天花板上，请思考下列问题：（1）电灯受到哪几个力？它们的反作用力各是什么力？ 答：电灯受重力、绳对灯的拉力 它们的反作用力分别是电灯对地球的万有引力，灯对绳的拉力 （2）哪些力是一对平衡力？ 电灯受到的重力和绳对电灯的拉力 7、学生跟随引导，一起学习教材段落，并画出电灯上一对平衡力和一对相互作用力的受力分析物体受力的初步分析1.定义：受力分析是指根据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定的方法技巧，来确定出物体所受到的所有力的过程。2. 呈现方式：画出物体的受力示意图8、学生思考，研究，对比，讨论。比较一对相互作用力与一对平衡力的异同（3）尝试比较一对相互作用力与一对平衡力异同，并完成下列表格。比较一对相互作用力与一对平衡力的异同 从直观感受入手，从具体模型中，总结出一对相互作用力与一对平衡力的异同从受力分析入手，得出一对相互作用力与一对平衡力的异同。总结特点与规律，进一步增强认识。
拓展应用解决悬疑前后呼应 教师引导学生实际应用教师提出问题：“既然力的大小相同，拔河为什么又有输赢？” 问题（4）如图所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动.其中说法正确的是(C )A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力问题（5）既然作用力和反作用力大小相等，方向相反，那为什么拔河会有输赢？学生思考回答：由于力的作用是相互的,所以绳子上两边的力相等,但是左右两边的摩擦力不相等,所以拔河比赛有输赢 。如有时间剩余，可以重温冰面（滑板）拔河实验。 拓展应用锻炼能力发现问题前后呼应解决悬疑培养学生学科素质核心素养逻辑推理等能力
课堂总结 教师引导学生总结 学生独自思考：这节课你学会了哪些知识？有哪些感悟？有哪些困惑？ 课堂总结总结知识感悟困惑发现问题
八、课堂反思
本堂课可以提高的地方
1、课堂开场实验需要更趣味一些，比如加入冰面（滑板或溜冰鞋）拔河实验，留下悬念，课堂结尾解决这个悬念，前后呼应。
2、科学探究物理实验时，需要详细交代实验器材，步骤，与所需要测量的物理量。实验也可加入静止，运动，加速，减速等各种运动状态时的探究。
3、在总结“四同”“三异”时，可以通过实验展示。
4、在探究问题时，缺少思维逻辑顺序的训练，对于科学思维的训练不足。可以按（1）认识作用力与反作用力，互为施力受力物体。（2）递进到牛顿第三定律（3）可拓展到没有接触的物体，对于牛顿第三定律全方位认识。
5、最后拔河例题不科学，需要重构成有效问题（已经改编），“拔河为什么有输赢？”从而解决悬念，实现升华。需要注意培养学生的学科素质，重视逻辑顺序，打磨细节。
总之：（1）从物理学科核心素养方面，课堂要逐步渗透规律的普适性，从定性到定量的认识过程。
（2）从课堂环节设置技巧方面，可前段设疑，后段解决，前后呼应。
（3）在课堂操作，环节转换的过程中，要注意悬疑提问，打磨细节，逻辑顺序。