3.3 牛顿第三定律（教学设计）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

第3节　牛顿第三定律 教学设计 备课人 学科 物理 课题 3.3 牛顿第三定律 教学内容分析 牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律，它揭示了一对作用力和反作用力大小间的定量关系和方向间的关系，是牛顿运动定律的一个基本组成部分。在教材结构方面，新课程改革把本节课提到了第三章《摩擦力》之后，使得学生在重力、弹力、摩擦力三大性质的力学完之后，能对物体之间相互作用的理解更为清晰完整，有别于原来将本节课与牛顿第一、第二定律融为一体，新课改更加深了对于牛顿运动定律内容归属的考虑和教材结构的连贯性，对于学生学习的连贯性有较大优势。 学情分析 学生在初中阶段已经对物体的相互作用问题有了定性的了解，进入高中以后，开始对常见的一些物理现象、物理知识感到好奇，但如果简单重复这些知识，反而难以引起学生的关注，不能有效的激发起学生的学习兴趣，因此本节课要采取实验和问题相结合的启发式教学方法，设法通过“思维冲突”，引导学生分析、归纳、总结物理规律。 教学目标 1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。 2.理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。 3.知道作用力、反作用力与平衡力的区别。 教学重难点 1．知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力（重点） 2．掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题（重点） 3．区别平衡力与作用力和反作用力（重点难点） 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 观察与思考：播放视频。 学生观看视频并思考 为引出作用力和反作用力、及其大小研究做铺垫。 讲授新课 一、作用力和反作用力 思考与讨论： (1)根据你的生活经验，你还能举出哪些物体间相互作用的例子？ (2)你所举的这些例子，相互作用的两个物体间受力有何共同的特点? 识图与思考:生活实例分析 观察和实验表明： 1.两个物体之间的作用总是相互的。 2.一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力，即同时存在着施力物体和受力物体。 3.物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。 思考与讨论： (1)作用力和反作用力的大小、方向有什么样的关系呢？ (2)你能否设计一个实验，定量且直观的反映出作用力和反作用力的大小和方向关系呢？ 二、牛顿第三定律 （一）实验探究：用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系 我们可以通过图3.3-3所示的装置进行实验，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A。可以看到两个测力计的指针同时移动。这时，测力计B受到A的拉力F,测力计A则受到B的拉力F'。F与F'有什么关系呢? 【实验演示】 （1） 演示用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系 （2） 演示用力传感器探究作用力和反作用力的关系 （二）实验现象 1.实验现象：用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时运动，且两个弹簧秤的示数是相等的，改变手拉弹簧的拉力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等。 2.实验结论：作用力和反作用力大小总是相等的，也是同时变化的。 （三）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，作用在一条直线上。 2.公式：F=-F’(负号表示作用力与反作用力的方向相反) 3.牛顿第三定律的适用范围 牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体质量大小、作用方式(是否接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 4.对牛顿第三定律的进一步理解 (1)作用力和反作用力的三个特征：①等值；②反向；③共线。 (2)作用力和反作用力的四个性质：①异体性；②同时性；③相互性；④同质性。 5.牛顿第三定律的应用 【视频演示】演示牛顿第三定律的应用 讨论与思考： （1）拔河比赛中，双方队员经过努力，终究会有一队得胜。你是否认为那个队获得胜利,就是那个队的拉力大？ （2）大力士可以将卡车拉动，你是否认为大力士给卡车的拉力大于卡车给大力士的拉力,卡车才移动的呢？ 三、物体受力的初步分析 （一）受力分析初步 1.分析受力的两条思路 (1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况； (2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体受力。 2.受力分析的基本步骤 明确研究对象 按顺序找力 已知力必须是接触力 画性质力，不画效果力 【视频演示】物体受力的初步分析 思考与讨论： 有同学根据初中所学的知识认为：如果两个力的大小相等，方向相反，这两个力就会互相平衡，作用效果就可以相互抵消了。既然作用力和反作用力也是大小相等，方向相反，它们也应该互相平衡！你认为这种的观点对吗？ （二）平衡力与作用力