4.4 牛顿第三定律 教学设计 -2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第一册

课程基本信息

课题

牛顿第三定律

课型

新授课

学科

物理

年级

高一

学段

高中

版本章节

粤教版（2019）必修第一册第四章第4节

教学目标

1.物理观念

（1）认识力作用的相互性，理解作用力和反作用力的基本概念。

（2）深入理解并熟练掌握牛顿第三定律，能够运用该定律解释生活中的相关问题。

（3）能准确区分“一对作用力与反作用力”与“一对平衡力”之间的不同。

2.科学思维

（1）通过一系列问题链，引导学生思考、讨论，形成证据链，体会到自己解决问题的成就感。

（2）从师生共同探究到学生自主探究，引导、激励学生自行设计实验方案进行探索，培养良好的科学思维和习惯。

3.科学探究

（1）经历观察、分析实验现象，深化对物体间力作用的相互性的理解。

（2）经历设计实验、自主探究过程，提升实验设计能力、实验探究能力和解决问题的能力。

    （2）利用计算机辅助手段处理和分析实验数据，初步体会物理学科实验的严谨性。

4.科学态度与责任

（1）通过几个具有代表性的相互作用力的探究，让学生认识到科学的本质是客观存在的、可验证的。

（2）通过精彩的视频、探究实验，激发学生的好奇心和求知欲，形成实事求是、尊重证据的科学态度。

（3）在探究活动中，形成乐于交流与合作、善于倾听与表达的优秀品质和面对复杂问题坚韧不拔的意志。

教学重难点

重点：探究相互作用力的关系

难点：理解作用力与反作用力的特性，并明确区分其与平衡力的不同

学情分析

高一学生对力有了一定的认识，通过前面的学习也掌握了描述力的科学方法，有了一定的探究能力、观察与分析的能力、总结与概括的能力。高一学生对课堂的参与欲望较高，有较强烈的探究欲。思维水平处于形象思维向抽象思维过渡的时期，因此对物理规律的认识仍需直观现象的支撑。

教学准备

教师准备：课件；教学设计

学生准备：黑色签字笔；铅笔；课本；草稿纸；掌握了描述力的科学方法。

环境与设备准备：多媒体平台课室或实验室；

实验器材准备：回力小车一辆、四支一样的圆珠笔、长尺子；两辆小车、两个条形磁铁、透

明胶一卷；气球；弹簧测力计两个；力的传感器两个、计算机；

教学过程

教学任务 

教学内容

设计意图

创新设计（含AI应用）

新课引入：观看神州二十二号发射视频

教师：2025年11月25日，搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功。标志着中国航天技术的重大进步。下面我们跟着视频来看一下这激动人心的时刻。

观看神州二十二号发射视频，提出问题：为什么神州二十二号会向上运动？

学生回答：因为向后喷火，给了火箭前进的动力。

教师进一步追问：那火箭会给气体一个向后的力吗？

学生迷茫，不是很确定。

教师：答案就藏在我们今天要学习的内容里——牛顿第三定律。

通过神州二十二号发射成功的新闻资讯引入，视频震撼，迅速抓住学生的注意力，紧跟中国科技前沿，让学生形成关注学科前沿、关注国家大事的意识。通过提问引发学生思考，引入新课内容。

探究作用力与反作用力的特点

1.弹力的相互性（师生共同探究）

教师：要解决刚刚提出的问题，就要去生活中寻找与火箭发射相类似的现象。比如人推墙，当同学向前推墙时，同学会向哪个方向运动？

播放视频：同学脚踩滑板推墙。

学生看到同学会向后运动。

教师追问：同学由静止向后运动，说明受到一个往哪个方向的力？

学生回答：向后。

教师总结：同学向前推墙，墙受到向前的力的同时，也给同学施加了向后的力，因此我们知道，弹力（推力）具有相互性，并且方向是相反的。墙受到的力叫作用力，那么同学受到的力就叫反作用力。

2.   摩擦力的相互性（学生自主探究）

提出问题：其他性质的力是否具有相互性呢？比如，摩擦力是否具有相互性？如何证明？

学生：摩擦力具有相互性，比如搓手，两只手都受到了摩擦力。

教师追问：方向相反吗？能证明吗？

学生摇头。

学生探究实验：实验器材有回力小车一辆、四支一样的圆珠笔、长尺子；请用以上器材设计一个实验，探究摩擦力的相互性。

高一学生自主探究能力较弱，因此在探究弹力的相互性方面设计了师生共同探究，让学生在教师的引导下完成。并对作用力与反作用力有初步定认识，为后面学生自主探究奠定基础。

在与学生的交互中把摩擦力的相互性探究从学生感性认识提升到理性探究。学生自主探究的设计是实现深度学习的有效途径。

从师生共同探究到学生自主探究的过渡，对学生思维要求方面形成梯度，在课堂上学生有深度思考的过程，把学生核心素养的培养落到实处。

用学生身边的物品：回力小车一辆、四支一样的圆珠笔、长尺子作为实验器材，简单、可操作性强，让探究不局限于器材，给学生开阔更广阔的探究道路。

学生从实验中发现：小车向前运动的同时，长尺在向后运动，因此摩擦力也具有相互性，小车受到的摩擦力与长尺受到的摩擦力方向相反。

3.不接触力的相互性（学生自主探究）

教师：不接触的力是否也具有相互性呢？比如磁力。

实验器材：两辆小车、两个条形磁铁、透明胶一卷。

请利用以上器材探究磁力的相互性。

通过实验，学生发现：当同名磁极相互靠近，松手后两小车往后退，异名磁极距离一定距离时，两车相互靠近。因此磁力也具有相互性，方向相反。

4. 解决问题：火箭与气体之间的作用力的相互性。

教师：火箭与气体之间的作用应该也是相互的，那么能不能设计一个实验证明呢？请同学们小组讨论得出方案。

在学生讨论得出方案后请学生分享。

方案一：可以用气球吹满气，用手抓住开口，然后松手，会看到开口向外喷气，而气球向反方向运动。

邀请学生现场演示。

提出问题：我们看到气球往前跑，但是没看到气往后跑，怎么升级这个实验呢？

提出方案二：水火箭，在瓶中装三分之一的水，然后往瓶中打气，发现水火箭往上运动的同时，水往后迅速喷出。

播放视频学生观看水火箭的放飞过程。

分析现象：水在气体作用下向下喷出，给火箭一个反方向的力，使火箭向上运动。

教师总结：观察和实验都表明，无论是否接触，两个物体之间的作用力总是相互的。一

通过不接触的力——磁力的相互性探究使得力的相互性探究比较饱满，证据较为充足。

问题解决与实验探究相结合，问题链在这里闭合，让学生形成一种认识：提出问题是为了解决问题。

不设限制让学生解决实际问题，有利于培养学生的发散性思维。

通过对学生提出的气球方案的质疑，用水火箭方案实现递进，问题解决证据充分。

用透明胶把条形磁铁与小车捆绑制作的器材，简单、可行性强。

不设限制让学生解决实际问题，有利于培养学生的发散性思维。

把吹气球放气、水火箭与航天工程联系起来，让学生明白上层建筑必须有扎实的理论根基，实现对学生科学态度都素养培养。