3.3牛顿第三定律 教案-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word版含答案
文档属性
| 名称 | 3.3牛顿第三定律 教案-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 228.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-19 06:08:17 | ||
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文档简介
第三章 相互作用-力
牛顿第三定律
教学设计
科目 物理 课题 牛顿第三定律 课时 1课时
教学目标与
核心素养 一．知识与技能
1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；
2.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题；
3.理解一对平衡力与一对相互作用力；
4.掌握受力分析的基本方法。
二．过程与方法
1.引导学生设计实验研究作用力与反作用力的关系并总结规律；
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。
情感态度与价值观
1.在解决问题的过程中培养学生交流与合作的精神。
2.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。
3.激发学生探究科学的兴趣，养成一种科学探究意识。
教学重、 难点 教学重点：1、认识了解力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力；
2、掌握牛顿第三定律并能用它分析解决实际问题；
教学难点：1.正确区分平衡力和作用力、反作用力
教学准备 教具：小车（两辆），条形磁铁（2块），长木板，气球，玩具车，粉笔灰，弹簧秤（每人一个），力传感器（2只），数据采集器等.
教
学
过
程 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课：
【教师提问】力是什么？俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。下面请大家比赛拍巴掌，看谁拍得最响。并请拍得最响的同学谈谈自己的感受
出示图片：拍手动图
【教师提问】为什么手会红？会疼？
【教师提问】也就是说，左手给右手一个力，右手也会给左手一个力。那么，左手受到的力和右手受到的力是一对平衡力吗？
【教师引导】对的，平衡力的作用效果可以相互抵消，而这对力的作用效果不可以抵消。这两个力由于不作用在同一个物体上，就不再是平衡力了。那它们是什么力呢？这就是我们这节课要研究的问题。
讲授新课：
（1）作用力与反作用力
【教师提问】同学们坐在凳子上，两脚悬空，然后用手推桌子，看看有什么感受？
【教师提问】如果用头撞窗户的玻璃，会出现什么现象？说明了什么问题？
【教师活动】播放百度搜索引擎搜索到的视频：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】现实生活中，你还遇到哪些作用力和反作用力？
【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？
【教师演示实验】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，你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？
【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】既然同学们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，那么我们如何验证自己的猜想是正确的？
教师指导学生设计实验方案，分组进行实验探究
【教师引导演示实验】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。）
【教师提问】力的大小在发生变化，你从图象能得出什么结论？
【教师提问】如果其中一个力在变化的过程中变为零，则另一个力变为多少？
【教师总结】作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。
两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。这就是牛顿第三定律。
（3）牛顿第三定律的应用
【教师引导演示实验】教师拿出玩具车，提起后轮，驱动动力装置，使后轮转动，再将后轮慢慢放下，使后轮慢慢接触铺有粉笔灰的平台，在后轮接触粉笔灰的瞬间，粉笔灰向后飞出。
【教师提问】为什么粉笔灰会向后飞出？你能根据牛顿第三定律解释这个现象吗？
【教师提问】甲乙两队拔河，甲胜乙败，则甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力。这种说法正确吗？
【教师提问】既然胜败双方彼此间的作用力一样大，那是什么原因导致了胜败？
【教师引导】教师引导学生对对甲、乙双方分别进行受力分析，并根据牛顿第二定律发现拔河比赛胜败的关键在于：甲乙所受到的摩擦力不一样大。
【教师引导演示实验并提问】使充气的气球向不同的方向飞去。充气的气球为什么能向不同的方向飞去？
【教师引导】实际上火箭的飞行也是借助了气体的反作用力。气体向后喷出，推动了火箭向前飞行。
（播放百度搜索引擎搜索到的视频：嫦娥二号升空。边播放边讲述：“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功。此举具有重大意义，标志着探月工程又迈出成功一步。
）
（4）平衡力与作用力、反作用力
【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？
【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？
（4）物体的受力分析
【教师引导】在力学中，决定物体运动状态变化与否的唯一因素是物体的受力情况，正确的受力分析是解决平衡或不平衡的前提。
【教师引导】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。
【教师引导】受力分析的常见方法：
整体法与隔离法
假设法
课堂练习：
1、关于作用力与反作用力,下面说法中正确的是(?? )
A.两物体间先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力可以是不同性质的力
C.作用力与反作用力同时产生,同时消失
D.作用力与反作用力的合力等于零
答案：C
2、对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是(? ?)
A.当作用力产生后,才产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
答案：D
3、如图所示,两个等大、反向的水平力分别作用在物体和上, ,两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(?? )
A. 个, 个
B. 个, 个
C. 个, 个
D. 个, 个
答案：C
4、如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是(???)
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
答案：B
5、关于两物体间的相互作用，下面说法正确的是（ ）
A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论动还是不动，马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或匀速前进时，才有马拉车的力与车拉马的力大小相等
答案：B
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。
独立思考，小组讨论、交流，小组代表汇报：
不是，因为不是作用在同一个物体。这对力没有使物体平衡，所以不是平衡力。
感觉到桌子也在推手
玻璃碎了，头也会流血。说明头给玻璃一个力的同时，墙也会给头一个力。
观看视频并体会力的相互作用。
思考并举例：
物体与桌子之间的弹力。
人行走时人和地面之间的摩擦力。
竖直悬挂的物体与绳子之间的拉力……
磁铁之间的相互作用。
人与人之间的万有引力。
人造卫星与地球之间的吸引力……
观察实验，加深对作用力和反作用力的理解。
从力的大小、方向和作用点这三个方面进行研究
思考并猜想：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上？
通过实验
学生设计实验方案，分组进行实验探究，验证猜想。各小组进行交流。
学生进行实验步骤
学生观看实验现象并体验现代科技的高精确性，感受物理学的发展所带来的科技的进步。
作用力与反作用力同时产生、同时变化
变为零。
学生观察纸带并计算瞬时速度，然后画出图像，
掌握对纸带的处理方法
粉笔灰受到来自玩具车的向后的摩擦力，所以向后飞。
甲对乙的力与乙对甲的力都相等。
学生积极继续思考
气球飞出是借助了气体的反作用力。
学生观看视频，感觉牛顿第三定律在生活中的应用。
思考、讨论并回答：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。
在教师的引导下理解物体的受力分析
学生自主练习
学生自主练习
激发学生的好奇心和学习的兴趣，并为区分平衡力、作用力与反作用力做好铺垫
通过学生亲身体验、幽默有趣的例子、视频的播放，加强学生对作用力和反作用力的感性认识，为上升到理性认识做好一定的准备。
让学生把概念和现实生活中的现象联系起来，感受到物理就在学生身边，让学生做生活的有心人。
通过事例和演示实验让学生加深对概念的理解
使学生在获取规律的同时，亲自体验到科学探究的艰辛和乐趣，同时，学生观察能力，动手能力，思维能力和合作精神都得到了培养
让学生进一步相信作用力和反作用力的大小相等，方向相反。同时，让学生感受到物理学的发展所带来的科技的进步。
学生对自行
车、汽车的动力来源一直较难理解，通过演示实验，既巩固了摩擦力的知识，又强化了对牛顿第三定律的理解。
引导学生探究，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，并让学生在探究的过程中感受到成功的喜悦。
让学生感受现代科技与物理学的紧密联系，同时以此激发学生的爱国主义精神。使德育和智育达到结合和渗透。
通过对现实生活中的常见现象进行分析，找出平衡力、作用力与反作用力，并在教师引导下各选择一对力进行比较，使这两者的比较变得具体形象，有利于学生思考和讨论，从而突破难点。
理解在受力分析时必须明确研究对象，只分析研究对象受力，其它力不分析，
巩固本节知识
巩固本节知识
板书设计 §3.3 牛顿第三定律
作用力和反作用力
定义：物体间相互作用的一对力叫做作用力与反作用力。
牛顿第三定律
内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直
线上。
牛顿第三定律的应用
平衡力与作用力、反作用力的比较
物体的受力分析
三种常见作用力:重力、弹力、摩擦力。
受力分析的步骤：明确研究对象、隔离物体分析、画出受力示意图、检查受力分析是否有误。
教学后记 1.学生在探究作用力与反作用力的大小之间、方向的关系时，教师引导学生使用弹簧秤。一是由于弹簧秤学生容易想到，二是操作起来也方便。是否还有其他更合适的方案？
2.牛顿第三定律的应用与现实生活的联系非常紧密，学生学起来也非常感兴趣。如何开发高中物理知识与现实生活的联系，是一个值得研究的课题。
牛顿第三定律
教学设计
科目 物理 课题 牛顿第三定律 课时 1课时
教学目标与
核心素养 一．知识与技能
1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；
2.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题；
3.理解一对平衡力与一对相互作用力；
4.掌握受力分析的基本方法。
二．过程与方法
1.引导学生设计实验研究作用力与反作用力的关系并总结规律；
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。
情感态度与价值观
1.在解决问题的过程中培养学生交流与合作的精神。
2.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。
3.激发学生探究科学的兴趣，养成一种科学探究意识。
教学重、 难点 教学重点：1、认识了解力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力；
2、掌握牛顿第三定律并能用它分析解决实际问题；
教学难点：1.正确区分平衡力和作用力、反作用力
教学准备 教具：小车（两辆），条形磁铁（2块），长木板，气球，玩具车，粉笔灰，弹簧秤（每人一个），力传感器（2只），数据采集器等.
教
学
过
程 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课：
【教师提问】力是什么？俗话说得好：“一个巴掌拍不响”。下面请大家比赛拍巴掌，看谁拍得最响。并请拍得最响的同学谈谈自己的感受
出示图片：拍手动图
【教师提问】为什么手会红？会疼？
【教师提问】也就是说，左手给右手一个力，右手也会给左手一个力。那么，左手受到的力和右手受到的力是一对平衡力吗？
【教师引导】对的，平衡力的作用效果可以相互抵消，而这对力的作用效果不可以抵消。这两个力由于不作用在同一个物体上，就不再是平衡力了。那它们是什么力呢？这就是我们这节课要研究的问题。
讲授新课：
（1）作用力与反作用力
【教师提问】同学们坐在凳子上，两脚悬空，然后用手推桌子，看看有什么感受？
【教师提问】如果用头撞窗户的玻璃，会出现什么现象？说明了什么问题？
【教师活动】播放百度搜索引擎搜索到的视频：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】现实生活中，你还遇到哪些作用力和反作用力？
【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？
【教师演示实验】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，你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？
【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】既然同学们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，那么我们如何验证自己的猜想是正确的？
教师指导学生设计实验方案，分组进行实验探究
【教师引导演示实验】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。）
【教师提问】力的大小在发生变化，你从图象能得出什么结论？
【教师提问】如果其中一个力在变化的过程中变为零，则另一个力变为多少？
【教师总结】作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。
两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。这就是牛顿第三定律。
（3）牛顿第三定律的应用
【教师引导演示实验】教师拿出玩具车，提起后轮，驱动动力装置，使后轮转动，再将后轮慢慢放下，使后轮慢慢接触铺有粉笔灰的平台，在后轮接触粉笔灰的瞬间，粉笔灰向后飞出。
【教师提问】为什么粉笔灰会向后飞出？你能根据牛顿第三定律解释这个现象吗？
【教师提问】甲乙两队拔河，甲胜乙败，则甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力。这种说法正确吗？
【教师提问】既然胜败双方彼此间的作用力一样大，那是什么原因导致了胜败？
【教师引导】教师引导学生对对甲、乙双方分别进行受力分析，并根据牛顿第二定律发现拔河比赛胜败的关键在于：甲乙所受到的摩擦力不一样大。
【教师引导演示实验并提问】使充气的气球向不同的方向飞去。充气的气球为什么能向不同的方向飞去？
【教师引导】实际上火箭的飞行也是借助了气体的反作用力。气体向后喷出，推动了火箭向前飞行。
（播放百度搜索引擎搜索到的视频：嫦娥二号升空。边播放边讲述：“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功。此举具有重大意义，标志着探月工程又迈出成功一步。
）
（4）平衡力与作用力、反作用力
【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？
【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？
（4）物体的受力分析
【教师引导】在力学中，决定物体运动状态变化与否的唯一因素是物体的受力情况，正确的受力分析是解决平衡或不平衡的前提。
【教师引导】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。
【教师引导】受力分析的常见方法：
整体法与隔离法
假设法
课堂练习：
1、关于作用力与反作用力,下面说法中正确的是(?? )
A.两物体间先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力可以是不同性质的力
C.作用力与反作用力同时产生,同时消失
D.作用力与反作用力的合力等于零
答案：C
2、对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是(? ?)
A.当作用力产生后,才产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
答案：D
3、如图所示,两个等大、反向的水平力分别作用在物体和上, ,两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(?? )
A. 个, 个
B. 个, 个
C. 个, 个
D. 个, 个
答案：C
4、如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是(???)
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
答案：B
5、关于两物体间的相互作用，下面说法正确的是（ ）
A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B.马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车不论动还是不动，马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小
D. 马拉车不动或匀速前进时，才有马拉车的力与车拉马的力大小相等
答案：B
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。
独立思考，小组讨论、交流，小组代表汇报：
不是，因为不是作用在同一个物体。这对力没有使物体平衡，所以不是平衡力。
感觉到桌子也在推手
玻璃碎了，头也会流血。说明头给玻璃一个力的同时，墙也会给头一个力。
观看视频并体会力的相互作用。
思考并举例：
物体与桌子之间的弹力。
人行走时人和地面之间的摩擦力。
竖直悬挂的物体与绳子之间的拉力……
磁铁之间的相互作用。
人与人之间的万有引力。
人造卫星与地球之间的吸引力……
观察实验，加深对作用力和反作用力的理解。
从力的大小、方向和作用点这三个方面进行研究
思考并猜想：大小相等，方向相反，作用在同一条直线上？
通过实验
学生设计实验方案，分组进行实验探究，验证猜想。各小组进行交流。
学生进行实验步骤
学生观看实验现象并体验现代科技的高精确性，感受物理学的发展所带来的科技的进步。
作用力与反作用力同时产生、同时变化
变为零。
学生观察纸带并计算瞬时速度，然后画出图像，
掌握对纸带的处理方法
粉笔灰受到来自玩具车的向后的摩擦力，所以向后飞。
甲对乙的力与乙对甲的力都相等。
学生积极继续思考
气球飞出是借助了气体的反作用力。
学生观看视频，感觉牛顿第三定律在生活中的应用。
思考、讨论并回答：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。
在教师的引导下理解物体的受力分析
学生自主练习
学生自主练习
激发学生的好奇心和学习的兴趣，并为区分平衡力、作用力与反作用力做好铺垫
通过学生亲身体验、幽默有趣的例子、视频的播放，加强学生对作用力和反作用力的感性认识，为上升到理性认识做好一定的准备。
让学生把概念和现实生活中的现象联系起来，感受到物理就在学生身边，让学生做生活的有心人。
通过事例和演示实验让学生加深对概念的理解
使学生在获取规律的同时，亲自体验到科学探究的艰辛和乐趣，同时，学生观察能力，动手能力，思维能力和合作精神都得到了培养
让学生进一步相信作用力和反作用力的大小相等，方向相反。同时，让学生感受到物理学的发展所带来的科技的进步。
学生对自行
车、汽车的动力来源一直较难理解，通过演示实验，既巩固了摩擦力的知识，又强化了对牛顿第三定律的理解。
引导学生探究，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，并让学生在探究的过程中感受到成功的喜悦。
让学生感受现代科技与物理学的紧密联系，同时以此激发学生的爱国主义精神。使德育和智育达到结合和渗透。
通过对现实生活中的常见现象进行分析，找出平衡力、作用力与反作用力，并在教师引导下各选择一对力进行比较，使这两者的比较变得具体形象，有利于学生思考和讨论，从而突破难点。
理解在受力分析时必须明确研究对象，只分析研究对象受力，其它力不分析，
巩固本节知识
巩固本节知识
板书设计 §3.3 牛顿第三定律
作用力和反作用力
定义：物体间相互作用的一对力叫做作用力与反作用力。
牛顿第三定律
内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直
线上。
牛顿第三定律的应用
平衡力与作用力、反作用力的比较
物体的受力分析
三种常见作用力:重力、弹力、摩擦力。
受力分析的步骤：明确研究对象、隔离物体分析、画出受力示意图、检查受力分析是否有误。
教学后记 1.学生在探究作用力与反作用力的大小之间、方向的关系时，教师引导学生使用弹簧秤。一是由于弹簧秤学生容易想到，二是操作起来也方便。是否还有其他更合适的方案？
2.牛顿第三定律的应用与现实生活的联系非常紧密，学生学起来也非常感兴趣。如何开发高中物理知识与现实生活的联系，是一个值得研究的课题。