3.3 牛顿第三定律 教案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

基于核心素养的教学设计——牛顿第三定律 【摘要】 本文将牛顿第三定律的教学内容分解成五个探究任务。在每个探究任务里面，通过创设问题情境，提出思维引导建议和教学建议，力求将核心素养目标落实到学生具体的学习活动中。 【关键词】物理核心素养 作用力和反作用力 牛顿第三定律 一、教学目标 素养类别 教学目标 物理观念 知道作用力和反作用力概念；理解牛顿第三定律的定义；能区分作用力和反作用力与平衡力 科学思维 通过不同运动状态下相互作用的实验，总结出牛顿第三定律；学会运用牛顿第三定律分析生活中的现象，培养学生分析解决实际问题的能力。 科学探究 进行分组实验探究作用力和反作用力之间的相互关系，培养学生探究的意识和能力。 科学态度与责任 培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神，鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索。 二、教学内容与学生分析 在新教材中，《牛顿第三定律》是物理必修第一册第三章第三节的内容。自然界中不同的物体之间是互相联系、彼此影响、互相作用的。而牛顿第三定律就揭示了物体间的相互作用，从而使我们的研究从单个物体过度到物体间的相互作用。 课本对于牛顿第三定律的讨论是层次分明的：先通过常见的例子得到物体之间的作用力和反作用力的概念，再通过实验总结出作用力和反作用力的定量关系，然后总结得出牛顿第三定律。最后再回到实际应用中去，让学生体会牛顿第三定律的应用，以达到定律的灵活运用。 本节内容学生已经有知识基础，前面学过力的概念，已有 “力是物体间的相互作用”等认识，对牛顿第三定律涉及的现象有着丰富的生活体验，故他们对定律的认识既熟悉而又较片面。这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷。另外高一年级学生有较强的参与意识。因此可以通过直观的物理实验和生动的课堂讨论来调动学生的学习兴趣。 三、教学思路 任务1：探究力的作用是否是相互的 任务2：探究力的相互作用是否普遍成立 任务3：探究作用力和反作用力之间的定量关系 任务4：探究作用力反作用力和平衡力之间的异同 任务5：探究牛顿第三定律在实际生活中的应用 四、教学活动 任务1：探究力的作用是否是相互的 问题情景：1.如图1所示，用A气球挤压B气球，观察两个气球的形变。2.右手用力击打左手，感受两只手的受力。 图1 问题 导向的素养目标 1．用A气球挤压B，为什么A也发生了形变？ 通过观察物体的形变和实际的体验，感受力的作用是相互的。 2．右手用力击打左手，什么感受？ 3．为什么右手也觉得疼？ 教学建议： （1） 课题引入建议：以我国最新火箭发射事件为背景，播放一段发射时的视频，并让学生思考是什么力让火箭升空。为后续教学做好铺垫。 （教学片段： 师：火箭为什么能够升空，是谁给它力？ 生：大地 师：那火箭离开地面后呢？ 生：空气 师：那火箭离开大气层，进入太空呢？ 生：…… ） （2）思维引导建议：通过引导学生观察两个气球之间的形变，感受两只手之间的相互作用来体会力的作用是相互的。 （3）教学活动建议：选用气球时，可选用两个色彩相差较大、对比明显的气球；右手用力击打左手时，引导学生适当用力，使体验更明显。 任务2：探究力的相互作用是否普遍成立 问题情景：1.将小车放在可运动的纸板上，启动小车，小车前进，纸板向后滑。2.将两块磁铁固定在小车上并相互靠近，释放小车，小车沿相反方向运动。 问题 导向的素养目标 1．小车为什么能够前进？ 总结作用力和反作用力的概念。已知作用力能找出反作用力。 2．小车有没有给地面摩擦，为什么？ 3. 没有接触的两块磁铁之间存在相互作用吗？ 4. 举生活中的例子说明力的作用是相互的。 教学建议： （1）思维引导建议：从常见的弹力到不易观察的摩擦力，从接触力到非接触力，沿着从易到难的顺序，分析力的作用的相互性。 （2）教学活动建议:在探究小车和地面的摩擦时，先将小车放在地面上让其前进，再将小车放在硬纸板上，硬纸板下加可动滚轮，当小车前进时，可观察到滚轮后退。在处理磁铁之间相互作用时，将磁铁固定在小车上并让小车相互靠近，同时释放小车，小车沿相反方向运动。最后，引导学生总结相互作用力总是成对出现，而且力的性质相同。 任务3：探究作用力和反作用力之间的定量关系 问题情景： 1.用给定的两个弹簧测力计探究作用力和反作用力之间的定量关系。2.用力传感器探究作用力和反作用力之间的关系。 问题 导向的素养目标 1.大家认为作用力和反作用力之间有什么关系？ 用弹簧测力计探究作用力和反作用力之间的定量关系，并将实验结果进行记录。 2