高中物理人教版（2019）必修第一册导学案 第三章 第三节 牛顿第三定律 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修第一册导学案 第三章 第三节 牛顿第三定律 Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 394.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-18 17:22:25 | ||
图片预览
文档简介
第三章 相互作用——力
牛顿第三定律
教学设计
一、知识与技能
1. 知道两个物体间的作用总是相互的，而作用力和反作用力的说法也是相对的；
2. 能正确表述牛顿第三定律，并能运用牛顿第三定律定性分析、说明相关具体实例。
二、过程与方法
1. 经历探究作用力与反作用力的关系的实验过程，观察、体会一对作用力和反作用力间的大小、方向等关系；
2. 通过鼓励学生动手，大胆质疑、勇于探索，提高学生自信心并养成科学思维习惯。
三、情感态度与价值观
1. 经历观察、实验、探究等过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2. 通过用牛顿第三定律解决简单问题，能正确地进行受力分析，体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力，注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素养。
1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。（重点）
2、理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。（重点）
3、知道作用力、反作用力与平衡力的区别。（难点）
4、会正确进行受力分析。（难点）
课件、小车（两辆），条形磁铁（2块），长木板，弹簧秤（每人一个），力传感器（2只），数据采集器等
一、导入新课：
力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？
例如，大人和小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上，观察图片思考并回答问题。
1、谁受到的力，谁施加的力？
2、他们施加给对方的力，大小相等吗？
二、讲授新课：
1、作用力和反作用力
【教师提问】力是什么？俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。两只手才能拍响，下面请大家拍巴掌，体会一下物体间力的作用是不是相互的？
【学生活动】拍巴掌后会疼，巴掌都变红了。说明两手都受到力的作用，力的作用是相互的。
【教师补充】生活中有太多事例可以证明力的作用是相互的。例如同学们坐在凳子上，两脚悬空，然后用手推桌子，也会感受到桌子在推大家，大家的身体会向后仰。划船时两船互推、人和船的相互作用，让学生认识作用力和反作用力。
【教师引导】物体间力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
【教师提问】我们刚才讲的两物体间的作用力和反作用力，都有直接接触的。那么没有直接接触的物体之间，存在作用力与反作用力吗？
【演示实验】在一块较光滑的长木板上放着两辆小车，小车上各放一个小磁铁，当同名磁极相对时，相互排斥，两小车向相反的方向运动。当异名磁极相对时，相互吸引，两小车做相向运动。
2、牛顿第三定律
【教师提问】力的效果既然由力的三要素决定，同学们认为要研究作用力与反作用力的关系，应该从那些方面研究？
【学生思考】从力的大小、方向和作用点这三个方面进行研究
【教师提问】作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，那它的大小之间、方向之间有什么样的关系？
【教师引导】猜想作用力和反作用力作用大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，利用实验验证自己的猜想。
【设计实验】利用两个弹簧测力计对拉，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，一端固定，另一端用手拉，观察两弹簧测力计示数。
教师指导学生设计实验方案，分组进行实验探究
【教师演示】教师通过课件，用传感器探究作用力与反作用力的关系。
（简要介绍传感器的原理：力感器可以受力大小转换成电信号，数据采集器把电信号转换成数字信号，计算机对数据进行处理，画出力随时间的变化曲线。）
【教师总结】运动中两物体间的作用力和反作用力同样是大小相等的，这点从计算机屏幕上也可以清楚地显示。把一只传感器系在一个物体上，另一只握在手中，当通过传感器用力拉物体时，尽管物体的运动状态可能变化，力的大小也可能随时间变化，但在任何时刻，作用和与反作用力总保持大小相等。
同样的，通过大量的实验可以知道，作用力和反作用力方向相反，作用在同一直线上。
3、物体的受力分析
【教师引导】正确地对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键之一，分析物体的受力，有两条思路：一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况，这是下一章学习的内容；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力情况。下面我们先从后一思路分析物体的受力情况。
【教师补充】受力分析的步骤：
明确研究对象：即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个，也可以是多个物体的组合。
隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，进行分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。
画出受力示意图：边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标注各力的方向。
检查受力分析是否有误：检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态。
【教师总结】受力分析的常见方法：
（1）整体法与隔离法
（2）假设法
【教师提问】人在地面上行走，受到哪几对平衡力？哪几对作用力与反作用力？
【学生讨论】受到的平衡力是重力和支持力，受到的作用力与反作用力是：人与地球之间的相互吸引力；人受到的支持力和地面受到的压力；人受到的静摩擦力力和地面受到的静摩擦力。
【教师引导】我们选择其中一对作用力与反作用力：支持力和压力与一对平衡力：重力和支持力进行比较，看看平衡力与作用力和反作用力有哪些相同点和不同点？
【教师补充】
内容 作用力和反作用力 平衡力
不同点 作用
对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖
关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在
叠加
性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零
力的
性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反、作用在一条直线上
1、如图所示,水平桌面上静止叠放了三个苹果,则下列说法正确的是( )
A.1号苹果由于放在最上面,所以1号苹果没有发生弹性形变
B.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的
C.1号苹果对2号苹果的压力和3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用力和反作用力
D.2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对平衡力
答案：B
2、如图所示,将两弹簧测力计连接在一起,当用力缓慢拉a弹簧测力计时,发现不管拉力F多大,两弹簧测力计的示数总是相等,这个实验说明( )
A.这是两只完全相同的弹簧测力计
B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C.作用力与反作用力大小相等、方向相反
D.力是改变物体运动状态的原因
答案：C
3、我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
答案：BD
4、如图所示,物体放在水平地面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍然保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力
B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力
C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力
D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力
答案：D
5、如图所示,是四个完全相同的木块,与墙面接触。在图甲中,水平力F作用于B上,处于静止状态;图乙中,竖直弹簧作用于D上,处于静止状态。则关于的受力情况,下列说法正确的是( )
A.图甲中A受五个力作用,图乙中C受三个力作用
B.图乙中墙对C可能有摩擦力
C.图甲中墙对A一定没有摩擦力
D.图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力
答案：AD
6、如图甲所示,用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力,其中左侧传感器固定于木块上,两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示,如乙图所示。
(1)根据图乙所示图像,下列说法正确的是( )
A.可能是木块静止时得到的
B.可能是木块匀速运动时得到的
C.可能是木块加速运动时得到的
D.木块的速度一定变化
(2)根据右图可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是__________________。(至少写出两点)
答案： (1)ABC; (2)大小相等,方向相反,同时存在,同时变化等
§3.3 牛顿第三定律
作用力和反作用力
1、力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在受力物体和施力物体。
2、两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体，物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。
3、作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的，我们可以把其中的任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。
牛顿第三定律
1、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，作用在同一条直线上。
2、表达式：F＝－F′，负号表示两力的方向相反。
3、意义：揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。
物体的受力分析
1、受力分析：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。
2、受力分析中常见的三种力：
(1)重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下。
(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力，其方向与接触面垂直。
(3)摩擦力：当接触面粗糙、相互挤压且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行。
3、作用力、反作用力与平衡力的比较
引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
牛顿第三定律
教学设计
一、知识与技能
1. 知道两个物体间的作用总是相互的，而作用力和反作用力的说法也是相对的；
2. 能正确表述牛顿第三定律，并能运用牛顿第三定律定性分析、说明相关具体实例。
二、过程与方法
1. 经历探究作用力与反作用力的关系的实验过程，观察、体会一对作用力和反作用力间的大小、方向等关系；
2. 通过鼓励学生动手，大胆质疑、勇于探索，提高学生自信心并养成科学思维习惯。
三、情感态度与价值观
1. 经历观察、实验、探究等过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2. 通过用牛顿第三定律解决简单问题，能正确地进行受力分析，体会科学研究方法，增强创新意识和实践能力，注重体现物理学科的本质，培养学生物理核心素养。
1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。（重点）
2、理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。（重点）
3、知道作用力、反作用力与平衡力的区别。（难点）
4、会正确进行受力分析。（难点）
课件、小车（两辆），条形磁铁（2块），长木板，弹簧秤（每人一个），力传感器（2只），数据采集器等
一、导入新课：
力的作用是相互的，相互作用的力其大小有什么关系？
例如，大人和小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上，观察图片思考并回答问题。
1、谁受到的力，谁施加的力？
2、他们施加给对方的力，大小相等吗？
二、讲授新课：
1、作用力和反作用力
【教师提问】力是什么？俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。两只手才能拍响，下面请大家拍巴掌，体会一下物体间力的作用是不是相互的？
【学生活动】拍巴掌后会疼，巴掌都变红了。说明两手都受到力的作用，力的作用是相互的。
【教师补充】生活中有太多事例可以证明力的作用是相互的。例如同学们坐在凳子上，两脚悬空，然后用手推桌子，也会感受到桌子在推大家，大家的身体会向后仰。划船时两船互推、人和船的相互作用，让学生认识作用力和反作用力。
【教师引导】物体间力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
【教师提问】我们刚才讲的两物体间的作用力和反作用力，都有直接接触的。那么没有直接接触的物体之间，存在作用力与反作用力吗？
【演示实验】在一块较光滑的长木板上放着两辆小车，小车上各放一个小磁铁，当同名磁极相对时，相互排斥，两小车向相反的方向运动。当异名磁极相对时，相互吸引，两小车做相向运动。
2、牛顿第三定律
【教师提问】力的效果既然由力的三要素决定，同学们认为要研究作用力与反作用力的关系，应该从那些方面研究？
【学生思考】从力的大小、方向和作用点这三个方面进行研究
【教师提问】作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，那它的大小之间、方向之间有什么样的关系？
【教师引导】猜想作用力和反作用力作用大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，利用实验验证自己的猜想。
【设计实验】利用两个弹簧测力计对拉，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，一端固定，另一端用手拉，观察两弹簧测力计示数。
教师指导学生设计实验方案，分组进行实验探究
【教师演示】教师通过课件，用传感器探究作用力与反作用力的关系。
（简要介绍传感器的原理：力感器可以受力大小转换成电信号，数据采集器把电信号转换成数字信号，计算机对数据进行处理，画出力随时间的变化曲线。）
【教师总结】运动中两物体间的作用力和反作用力同样是大小相等的，这点从计算机屏幕上也可以清楚地显示。把一只传感器系在一个物体上，另一只握在手中，当通过传感器用力拉物体时，尽管物体的运动状态可能变化，力的大小也可能随时间变化，但在任何时刻，作用和与反作用力总保持大小相等。
同样的，通过大量的实验可以知道，作用力和反作用力方向相反，作用在同一直线上。
3、物体的受力分析
【教师引导】正确地对物体进行受力分析，是解决力学问题的前提和关键之一，分析物体的受力，有两条思路：一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况，这是下一章学习的内容；二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力情况。下面我们先从后一思路分析物体的受力情况。
【教师补充】受力分析的步骤：
明确研究对象：即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个，也可以是多个物体的组合。
隔离物体分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，进行分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。
画出受力示意图：边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标注各力的方向。
检查受力分析是否有误：检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态。
【教师总结】受力分析的常见方法：
（1）整体法与隔离法
（2）假设法
【教师提问】人在地面上行走，受到哪几对平衡力？哪几对作用力与反作用力？
【学生讨论】受到的平衡力是重力和支持力，受到的作用力与反作用力是：人与地球之间的相互吸引力；人受到的支持力和地面受到的压力；人受到的静摩擦力力和地面受到的静摩擦力。
【教师引导】我们选择其中一对作用力与反作用力：支持力和压力与一对平衡力：重力和支持力进行比较，看看平衡力与作用力和反作用力有哪些相同点和不同点？
【教师补充】
内容 作用力和反作用力 平衡力
不同点 作用
对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖
关系 相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失 无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在
叠加
性 两力作用效果不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零
力的
性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反、作用在一条直线上
1、如图所示,水平桌面上静止叠放了三个苹果,则下列说法正确的是( )
A.1号苹果由于放在最上面,所以1号苹果没有发生弹性形变
B.1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的
C.1号苹果对2号苹果的压力和3号苹果对2号苹果的支持力是一对作用力和反作用力
D.2号苹果对3号苹果的压力与3号苹果对2号苹果的支持力是一对平衡力
答案：B
2、如图所示,将两弹簧测力计连接在一起,当用力缓慢拉a弹簧测力计时,发现不管拉力F多大,两弹簧测力计的示数总是相等,这个实验说明( )
A.这是两只完全相同的弹簧测力计
B.弹力的大小与弹簧的形变量成正比
C.作用力与反作用力大小相等、方向相反
D.力是改变物体运动状态的原因
答案：C
3、我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法正确的是( )
A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B.当甲把乙拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜
答案：BD
4、如图所示,物体放在水平地面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍然保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力
B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力
C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力
D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力
答案：D
5、如图所示,是四个完全相同的木块,与墙面接触。在图甲中,水平力F作用于B上,处于静止状态;图乙中,竖直弹簧作用于D上,处于静止状态。则关于的受力情况,下列说法正确的是( )
A.图甲中A受五个力作用,图乙中C受三个力作用
B.图乙中墙对C可能有摩擦力
C.图甲中墙对A一定没有摩擦力
D.图乙中D对C一定有向右上方的摩擦力
答案：AD
6、如图甲所示,用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力,其中左侧传感器固定于木块上,两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示,如乙图所示。
(1)根据图乙所示图像,下列说法正确的是( )
A.可能是木块静止时得到的
B.可能是木块匀速运动时得到的
C.可能是木块加速运动时得到的
D.木块的速度一定变化
(2)根据右图可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是__________________。(至少写出两点)
答案： (1)ABC; (2)大小相等,方向相反,同时存在,同时变化等
§3.3 牛顿第三定律
作用力和反作用力
1、力是物体对物体的作用，只要谈到力，就一定存在受力物体和施力物体。
2、两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体，物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。
3、作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的，我们可以把其中的任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。
牛顿第三定律
1、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，作用在同一条直线上。
2、表达式：F＝－F′，负号表示两力的方向相反。
3、意义：揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。
物体的受力分析
1、受力分析：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。
2、受力分析中常见的三种力：
(1)重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下。
(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力，其方向与接触面垂直。
(3)摩擦力：当接触面粗糙、相互挤压且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行。
3、作用力、反作用力与平衡力的比较
引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。