第四节 牛顿第三定律（表格式教学设计）物理沪科版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦牛顿第三定律核心内容，涵盖定律表述（F=-F'）、作用力与反作用力的等值、反向、共线、同性、同时性等特征，以及与平衡力的区别。通过双人拔河（弹簧测力计实验）、拍桌子等生活实例导入，衔接牛顿第一、二定律，为后续动量守恒、天体运动等知识奠定相互作用观念基础。 本设计突出情境化与探究式教学特色，以拔河、火箭发射等实例构建真实问题情境，结合弹簧测力计数据记录与曲线分析，引导学生通过科学推理形成证据链，发展科学探究能力。注重核心素养融合，强化相互作用观念（物理观念），通过模型建构区分作用力反作用力与平衡力（科学思维），并关联生产生活问题培养社会责任意识（科学态度与责任）。课堂练习选用掰手腕、押加比赛等实例，助力学生深化理解，为教师提供可直接应用的情境化教学方案，有效提升课堂效率与核心素养培养效果。

第四节 牛顿第三定律（教学设计） 年级 高一 学科 物理 课时数 课题 第四章 牛顿定律 第四节 牛顿第三定律（教学设计） 教学 目标 一、物理观念 1. 理解“力的产生必有相互”这一核心观念，能够描述两个物体相互作用时产生的一对力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、分别作用于不同物体。 二、科学思维 1. 能够运用分类、比较与等效转换等思维方式，区分“作用力—反作用力”与“平衡力”； 2. 能够利用实验数据与图像，运用归纳推理得出F=−F′，并能用符号语言准确表达。 三、科学探究 1. 记录并分析实验数据曲线，体验“同时性”“相等性”的证据链； 2. 对拔河、划水、火箭发射等现象进行实验或思维实验解释。 四、科学态度与责任 1. 树立运用物理知识解释生产生活问题、服务社会可持续发展的责任意识。 教材 分析 《牛顿第三定律》是必修第一册第四章“牛顿定律”中的第四节。本节在整体知识结构中的地位如下：继“牛顿第一、第二定律”之后进一步揭示“力”的相互性，为后续“动量守恒定律”“天体运动”等奠定理论基础。连接宏观力学与微观粒子相互作用的桥梁，体现“相互作用”这一近代物理学核心观念。结合生活实例（拔河、划船、火箭发射等）和实验探究，利于学生在真实情境中建构力学模型，发展科学思维与科学探究能力。 教学重点 1. 牛顿第三定律内容及符号表达式F=−F′； 2. 作用力与反作用力的四个本质特征（同一性、同时性、相等性、共线性）。 教学难点 1. 正确认识“作用力—反作用力”和“平衡力”的区别与联系； 2. 理解“两个力作用在不同物体上，因此不能直接相互抵消”的思想。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 气垫船 拔河比赛中两队同时向相反方向拉绳子，两队拉力大小有什么关系？让我们通过实验来检验。如图所示，将两队队员简化为两个人：甲和乙。为了能够测出双方相互作用力的大小，让甲、乙两人各执一个弹簧测力计，来一场特殊的“双人拔河赛”。无论谁赢得比赛，双方手中的弹簧测力计都有示数，且示数相同。 两个弹簧测力计都有示数，说明甲、乙两人间的拉力是成对出现的。当你用力拍桌子时，手会感觉痛，觉得桌子也在用力拍你。可见手和桌子间的作用力是成对出现的。手拉弹簧，手会感受到弹簧的拉力；手压弹簧，手会感受到弹簧的压力。说明手和弹簧间的作用力也是成对出现的。运动员用桨向后划水，同时水对桨有向前的推力作用，使船得以前行。直升机的螺旋桨向下推空气，空气向上推螺旋桨，使直升机得以在空中悬停。 结合情境思考手和弹簧间的作用力的联系 学习新课 一、作用力和反作用力 1. 作用力和反作用力 【问题情境】在前面的双人拔河赛中我们也看出甲、乙两人间的一对拉力（作用力和反作用力）的大小是相等的。 通过大量的实验和观察可以归纳得出：两物体间的一对作用力F和反作用力F'总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。这就是300多年前，牛顿发现的牛顿第三定律（Newton’s third law），即 F =- F'。 【提问】作用力与反作用力哪个先产生呢？ 【结论】作用力与反作用力同时存在，同时消失。并且力的性质相同。 【提问】作用力与反作用力的大小关系? 【结论】作用力与反作用力大小相等。即F = - F’ 说明：作用力和反作用力大小总是相等的，也是同时变化的。 掌握作用力与反作用力有关的两条结论 学习新课 二、牛顿第三定律 1. 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）对牛顿第三定律的理解 ①作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。 ②作用力与反作用力性质相同。(同一性)如：引力的反作用力一定是引力，弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。 ③作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。(同时性) ④作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。 三个性质：相互性、同时性、异体性 四个特征：等值、反向、共线、同性 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。 2. 作用力、反作用力与平衡力的区别和联系 作用力和反作用力为何不能互相抵消 作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上，因此，它们作用的效果是不能抵消的。二力平衡时，两个力也是大小相等、方向相反、沿同一条直线，但它们作用在同一个物体上，作用效果可以互相抵消。杯子放在水平桌面上，杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力都作用在杯子上，作用效果可互相抵消。但是，杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力，作用在不同的物体上，其效果是不能抵消的。火箭发射的过程中，大量气体从火箭后端高速喷出，火箭对气体有向下的作用，同时气体助推火箭向上加速，同样也是作用力和反作用力，作用效果不能互相抵消。 掌握牛顿第三定律的内容、性质和为特征 理解作用力、反作用力与平衡力的区别和联系 课 堂 练 习 1. 关于作用力与反作用力下列说法正确的是（ C ） A、相互作用的两物体，若它们的运动状态不同，其作用力与反作用力的大小可能不等； B、只要两物体的质量不同，作用力与反作用力的大小就不等； C、所有物体间的作用力与反作用力的大小一定相等； 2. 如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则（　B　） A．F1>F2 B．F1和F2大小相等 C．F1先于F2产生 D．F1后于F2产生 3. 用弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动，弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是（ B ） A、一对平衡力 B、一对作用力与反作用力 C、先有弹簧拉木块的力，后有木块拉弹簧的力 D、大小相等，方向相反，作用在同一物体上 4. 如图所示，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，则下列说法中正确的是（　B　） A．绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力，所以甲获胜 B．当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙的拉力大小等于绳对甲的拉力大小 C．当甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小 D．绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于甲对地面的摩擦力，所以甲获胜 5. 如图甲所示，将一个力传感器固定在滑块上，另一个力传感器钩住它向右拉滑块，观察到这对拉力随时间变化的曲线如图乙所示，下列说法正确的是(　B　) A．作用力大时，反作用力小 B．作用力和反作用力的大小总是相等 C．反作用力总是在作用力出现后才产生的 D．图乙所示的曲线，只有在滑块静止或做匀速运动时才能得到 板 书 设 计 第四节 牛顿第三定律 一、作用力和反作用力 1. 作用力和反作用力 通过大量的实验和观察可以归纳得出：两物体间的一对作用力F和反作用力F'总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 【结论】①作用力与反作用力同时存在，同时消失。并且力的性质相同。②作用力与反作用力大小相等。即F = - F’ 二、牛顿第三定律 1. 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）对牛顿第三定律的理解 ①作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。 ②作用力与反作用力性质相同。(同一性)如：引力的反作用力一定是引力，弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。 ③作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。(同时性) ④作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。 三个性质：相互性、同时性、异体性 四个特征：等值、反向、共线、同性 2. 作用力、反作用力与平衡力的区别和联系 作业布置 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $