3.3 牛顿第三定律 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦牛顿第三定律，通过拍桌子、游泳、火箭发射等生活现象及视频片段提问导入，衔接受力分析知识，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架，引导学生理解作用力与反作用力概念及六大特征。 特色在于实验探究与难点突破，分组弹簧测力计实验和DIS力传感器实验直观呈现相互作用力关系，结合对比例题辨析作用力与反作用力和平衡力，培养科学探究能力与科学思维，帮助学生建立相互作用观念，教师使用可高效达成素养目标。

高中物理《牛顿第三定律》教学设计 一、基本信息 学科：高中物理 教材：人教版高中物理必修第一册 课题：第三章 3.3 牛顿第三定律 课时：1 课时 授课对象：高一学生 二、学科素养目标 1.物理观念：理解作用力与反作用力的概念，掌握牛顿第三定律内容、表达式及六大特征；能准确区分作用力反作用力与平衡力，建立相互作用的物理观念。 2.科学思维：通过实验现象归纳物理规律，发展归纳推理、对比辨析能力；能运用牛顿第三定律分析生活及物理情境中的受力问题，提升逻辑分析能力。 3.科学探究：经历弹簧测力计实验、DIS 力传感器实验过程，学会观察、记录、分析实验数据，培养严谨、求实的科学探究态度。 4.科学态度与责任：能用牛顿第三定律解释拍桌子、游泳、火箭发射等现象，体会物理与生活、科技的联系，激发学习物理的兴趣，树立实事求是的科学态度。 三、教学重难点 重点：牛顿第三定律内容、表达式及作用力与反作用力的六大特征。 难点：区分作用力反作用力与一对平衡力；运用牛顿第三定律分析实际受力问题。 四、教学准备 教具：弹簧测力计（每组两个）、DIS 力传感器、数据采集器、多媒体课件。 素材：拍桌子、游泳、火箭发射图片与视频片段。 五、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5 分钟） 教师展示拍桌子、游泳、火箭发射图片，提出三个问题： 用力拍桌子，手为什么会疼？ 人向后划水，为什么会向前游？ 火箭向下喷气，为什么能向上飞？ 师生互动：教师随机提问 2—3 名学生，鼓励学生大胆猜测。 学生发言：桌子对手有力；水对人有力；喷出气体对火箭有力。 教师小结：物体间的作用总是相互的，今天学习描述相互作用规律的牛顿第三定律。 （二）概念建构，初识相互作用（8 分钟） 教师讲解作用力与反作用力 1.定义：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加力，后者同时对前者施加力，这一对力称为作用力与反作用力。 2.特点：相互性、同时性、异体性。 师生互动： 教师提问：我推墙，作用力是我对墙的力，反作用力是谁对谁的力？ 学生回答：墙对我的力。追问：这两个力作用在同一物体上吗？能抵消吗？ 学生：不在同一物体，不能抵消。 （三）实验探究，推导牛顿第三定律（15 分钟） 1. 弹簧测力计分组实验 教师说明器材、操作、观察要点：静止、匀速、改变拉力，观察示数与方向。 师生互动：学生两人一组实验，记录示数。 小组汇报：两测力计示数始终相等、方向相反，运动状态改变时仍成立。 教师小结：相互作用力等大、反向、共线。 2. DIS 力传感器实验 教师演示：调零、对拉、采集数据、展示 F—t 图像。 师生互动： 教师引导观察：两曲线对称、峰值相等、同步变化。 学生总结：大小相等、方向相反、同时变化。 教师板书牛顿第三定律： 1.内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 2.表达式：F = −F′ 3.六大特征：异体、等大、反向、共线、同时、同性。 （四）难点辨析，区分两类力（10 分钟） 教师出示对比： 作用力与反作用力：异体、同性、同时、效果独立。 一对平衡力：同体、可不同性、无同时性、效果抵消。 师生互动： 【例1】 (多选)下图是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是(　　) A.作用力大时,反作用力大 B.作用力和反作用力的方向总是相反的 C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 D.相互作用的两个物体一定都处于静止状态 答案:AB 【例2】 如图所示,物体静止于一斜面上,则下列说法正确的是(　) A.物体所受的重力和斜面对物体 的支持力是一对平衡力 B.物体对斜面的压力和斜面对物体 的支持力是一对平衡力 C.物体所受的重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力 D.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 答案:D 【例3】一个木块静止在粗糙斜面上，画出木块受力示意图 分析：一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。木块受到，方向竖直向下重力G；垂直于斜面向上的弹力FN ，木块受沿斜面向上的静摩擦力。 假设木块和斜面之间没有摩擦，木块就会向下滑动，由此可以判断，静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势，所受的静摩擦力 Ff 是沿斜面向上的。 【随堂练习】 1．关于一对作用力与反作用力，下面说法中正确的是（ ） A．物体相互作用时，先产生作用力，然后才产生反作用力 B．作用力和反作用力的合力为零 C．作用力和反作用力总是同时产生，同时消失，分别作用在两个物体上 D．放在水平面上的书所受重力和桌面对书的支持力为一对作用力与反作用力 答案：C 2．电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式，深受年轻人的喜爱。如图所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是（　　） A．人站在滑板车上保持静止时，人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力 B．人站在滑板车上保持静止时，滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力 C．人向上起跳时，滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力 D．人向上起跳时，人所受的支持力大于人对滑板车的压力 答案：C 3．如图所示，三个木块A、B、C，质量均为m，在水平推力F作用下静止靠在竖直的墙面上。已知A的左侧是光滑的，重力加速度为g，下列说法正确的是（　 　） A．A对B的摩擦力竖直向下，大小是mg B．B对C的摩擦力竖直向下，大小是2mg C．C对B的摩擦力竖直向上，大小是mg D．墙对C的摩擦力竖直向上，大小是3mg 答案：ABD （五）应用迁移，解决实际问题（5 分钟） 教师出示随堂练习，学生独立完成、同桌互查。师生互动：教师讲解易错点：相互作用力不能合成、与运动状态无关。拓展：用牛顿第三定律解释火箭、游泳原理，学生简要回答。 （六）课堂小结（2 分钟） 师生共同梳理： 1 个定律：牛顿第三定律。 1 对概念：作用力与反作用力（六大特征）。 1 个辨析：相互作用力与平衡力（同体、异体）。 （七）布置作业（1 分钟） 基础作业：教材课后习题，列举生活中三组相互作用力与平衡力。 拓展作业：用牛顿第三定律解释直升机升空原理，下节课分享。 六、板书设计 3.3 牛顿第三定律一、作用力与反作用力 定义：相互作用的一对力 特点：异体、相互、同时 二、牛顿第三定律 内容：等大、反向、共线 表达式：F = −F′ 六大特征：异体、等大、反向、共线、同时、同性 三、对比相互作用力：异体、同性、同时、独立效果平衡力：同体、可不同性、不同时、效果抵消 七、教学反思 本节课教学流程完整，情境贴近生活，实验直观，学生参与度高，基本达成素养目标。通过生活实例引入，有效激发兴趣；分组实验与 DIS 演示结合，让抽象规律可视化，帮助学生形成相互作用观念，提升探究能力。课堂互动充分，学生能主动思考、讨论、表达，课堂氛围积极。 不足：难点辨析节奏偏快，部分学生对 “同体、异体” 区分不够熟练；DIS 图像分析时间不足，少数学生理解不深；课堂后半段时间紧张，拓展练习不够充分，学生表达不够规范。 改进方向：放慢难点辨析节奏，增加实例对比；课前简单介绍 DIS 图像，课堂多留读图讨论时间；增加学生展示环节，规范表达；课后分层练习，巩固概念，提升科学思维。 1 学科网（北京）股份有限公司 $