4.4 牛顿第三定律 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

粤教版新教材《第四节 牛顿第三定律》教学设计 【知识目标】 (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)理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的物理问题. (3)在分析物体的受力情况时，能找出各对作用力和反作用力;会转换研究对象来解决力学问题. (4)能把一个力的反作用力和平衡力区分开. 【核心素养目标】 1.通过经历对相互作用力从定性到定量的研究过程，培养学生尊重客观事实的科学态度。认识到科学本身就是对客观现象的描述。 2.通过作用力与反作用的关系的探究过程培养学生的实验探究能力和科学探案中的证据意识 3.通过探究过程中用分类、归纳分析的研究方法得到结论和转换研究对象的物理思想培养科学推理能力。 4.通过观看火箭发射视频，了解我国最新航天成就，培养民族自豪感，激发学生爱科学学科学的热情。 【教学的重点】作用力与反作用力各种关系要素的分类;对各实验探究现象的分类、归纳分析. 【教学的难点】平衡力与作用力和反作用力的区别;牛顿第三定律的意义和价值. 【教学过程】 教学环节 教学活动 学生活动 设计意图 导入新课 新课讲授 1.播放神舟十七发射视频 2.神舟十七号中整个空间站的总重量高达180吨，如此重的飞船是靠什么力加速升空的呢？学习了这节课，我们就可以找到答案了。 观看神舟十七发射视频 了解我国最新航天成就，培养民族自豪感，激发学生爱科学学科学的热情 新课讲授 环节一 环节二： 定性描述 环节三： 定量研究 环节四： 总结提升 环节五： 应用释疑 环节六 小结 环节一：概念；物体间力的作用是相互的 几个生活中的例子： 1.穿旱冰鞋的人使劲推桌子，人给了桌子一个力的作用 F1 ，可是人却后退了。 2.书P112观察与思考1： 3.书P112观察与思考2： 4.书P112观察与思考3 这些现象说明物体之间的力的作用是相互的 你还能列举生活中的例子说明物体间力的作用是相互的吗？ 【问题 1】请你举出生活中的例子说明物体间力的作用是相互的。 5.人划船时，桨向后推水，水就向前推桨，使船前进。桨和水之间力的作用是相互的。 6.地球吸引卫星，卫星也吸引地球，地球和卫星之间有相互作用的吸引力。 7汽车驱动轮向后推地面，地面就给车轮一个向前的力，使汽车前进，车轮和地面有相互作用力。 （书P113，人走路时，。。。用锤子钉钉子。。） 大量的观察和实验的结果表明，当一个物体对另一个物体施加力的作用时，后一个物体对前一个物体也施加了力的作用。物体间力的作用是相互的。物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力与反作用力 环节二：定性描述 【问题 2】总结作用力和反作用力的特点，并说明理由。 分析上述例子，我们总结一下相互作用力的特点有作用力与反作用力 ①相互性:作用力与反作用力总是相互的，成对出现的。 ②同时性:作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失。 ③同一性:作用力与反作用力一定是同一性质的力。 ④异体性:作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上 环节三：定量研究 那么，作用力与反作用力的大小和方向有什么关系呢？从上面这些例子中，我们能定量得到力的大小、方向之间关系吗？定量研究必须通过实验测量来进行。 【问题3】那么我们如何进行实验测量呢？选择什么样的物体作为我们的研究对象？ 需要测量哪些物理量？如何进行测量呢？选择什么测量工具呢？ 提示学生研究步骤： 1.提出问题2.作出猜想3.设计实验 我们一起看这个实验方案， 1.用两个皮筋做实验 2.用两个小磁针演示 3.用两个弹簧秤做实验 在这个实验设计中，研究对象选择两个测力计之间的相互作用力，实验装置如图所示， 在这个实验中，需要测量的物理量分别是B对A的拉力和A对B的拉力. 测量工具显然就是测力计本身了，A的示数是B对A的拉力；B的示数是A对的拉力。 我们一起看看实验现象吧。 弹簧测力计实验 条件 A、B示数 是否相同 A弹簧测力计不动，用B拉A 相同 B弹簧测力计不动，用A拉B 相同 A、B对拉，同时匀速运动 相同 A、B对拉，同时变速运动 相同 从实验数据可以看出，在这四个时刻，作用力与反作用力大小相等。那么，是不是时时刻刻作用力和反作用力的大小都有这样的关系呢？为了清楚地知道时时刻刻作用力和反作用力的大小关系，我们换用更精密的仪器—力传感器来进行实验。 4.用两个力传感器 这就是我们使用的力传感器，可以实时测量力的大小和方向，并且通过电脑描绘出力随时间的变化图像。 我们先演示一下物体处于静止状态时的情形，大家注意观察。 手拉传感器，静止不动但改变拉力的大小。电脑生成图像.两种颜色的曲线分别表示两个传感器的力.这个完美的轴对称，说明相互作用力的大小相等。我们再来看当物体处于非平衡状态时，作用力和反作用力的大