3.3牛顿第三定律 导学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦牛顿第三定律，引导学生理解作用力与反作用力概念、大小方向关系，掌握其与平衡力的本质区别及应用。通过课前预习的基础填空和生活现象思考，结合课堂双手互推、磁铁小车实验等活动，衔接力的相互性和二力平衡知识，搭建递进式学习支架。 以科学探究为主线，通过弹簧测力计对拉实验让学生自主得出规律，对比辨析作用力与反作用力和平衡力培养科学思维，联系划船、火箭升空等生活实例强化物理观念。当堂检测注重易混点辨析，助力学生掌握核心知识，提升解决实际问题的能力。

3.3牛顿第三定律（导学案）解析版 班级：高一（ ）班 姓名： 一、学习目标 1.知道力的作用是相互的，理解作用力与反作用力的概念。 2.掌握牛顿第三定律的内容，理解作用力与反作用力的大小、方向关系。 3.能区分作用力与反作用力和一对平衡力，掌握二者的本质区别。 4.能用牛顿第三定律解释生活中的相关现象，解决简单的实际问题。 二、课前预习 （一）基础填空 1.两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力叫做_作用力_和_反作用力_。 2.牛顿第三定律的内容：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_。 3.作用力与反作用力分别作用在__两__个物体上，它们的性质_相同_（选填"相同"或"不同"）。 4.作用力与反作用力和一对平衡力最根本的区别是：作用力与反作用力作用在__两_个物体上，平衡力作用在__一__个物体上。 （二）简单思考 1.用手拍桌子，手为什么会感到疼？ 答案：因为力的作用是相互的，手对桌子施加力的同时，桌子也对手施加反作用力，所以手会感到疼。 2.既然作用力与反作用力大小相等，为什么拔河比赛会有输赢？ 答案：拔河比赛中，双方受到的拉力大小相等（作用力与反作用力），但决定输赢的是地面对人的最大静摩擦力。哪一方与地面的最大静摩擦力更大，哪一方就能获胜。 三、课堂探究 探究一：作用力与反作用力 1.概念建立——体验力的作用的相互性 活动1：双手互推体验 全体学生双手用力互推手掌，感受两只手的受力情况；再用左手拍打右手，对比两只手的感受。 思考讨论： （1）双手互推时，只有一只手受力还是两只手都受力？ 答案：两只手都受力。 （2）左手拍打右手时，哪只手更疼？说明什么？ 答案：两只手都疼，说明力的作用是相互的。 （3）你还能举出哪些生活中说明"力的作用是相互的"的例子？ 答案：划船、游泳、火箭升空、走路等。 归纳总结： （1）两个物体之间力的作用总是__相互__的。 （2）物体间相互作用的这一对力，通常叫做__作用力_和__反作用力_。 （3）作用力和反作用力的选取是相对的，把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。 2.特点初步感知 活动2：磁铁小车实验 将两块磁铁分别固定在两辆小车上，同名磁极相对，靠近后同时释放，观察两辆小车的运动情况。 观察思考： （1）两辆小车都动了吗？向哪个方向运动？ 答案：两辆小车都动了，向相反方向运动。 （2）两辆小车运动的距离大致相等吗？说明什么？ 答案：大致相等，说明两个力大小大致相等。 猜想假设：结合体验活动和演示实验，猜想作用力与反作用力可能有哪些特点？ 猜想1：作用力与反作用力方向可能__相反_； 猜想2：作用力与反作用力大小可能__相等__； 猜想3：作用力与反作用力可能__同时_产生、__同时__消失； 猜想4：作用力与反作用力性质可能__相同_。 探究二：牛顿第三定律 1.实验探究：作用力与反作用力的大小关系 （1）提出问题：作用力与反作用力的大小、方向有什么定量关系？ （2）实验器材：两个弹簧测力计、细绳。 （3）实验原理：两个弹簧测力计互相钩住对拉，两个测力计的示数分别反映作用力和反作用力的大小。 （4）实验步骤： ①将两个弹簧测力计调零后，把它们的挂钩互相钩住，保持水平静止状态，观察两个测力计的示数并记录； ②缓慢增大拉力，保持两测力计仍处于静止状态，观察示数变化并记录； ③让A测力计主动拉B测力计，观察两个测力计示数是否同时变化； ④保持两测力计钩在一起，使它们一起匀速运动，观察示数并记录； ⑤保持两测力计钩在一起，使它们一起加速运动，观察示数并记录。 （5）实验记录： 实验状态 测力计A示数/N 测力计B示数/N 两个力的方向关系 静止（拉力小） 2.0 2.0 方向相反 静止（拉力大） 4.0 4.0 方向相反 主动拉动过程中 3.0 3.0 方向相反 匀速运动 3.0 3.0 方向相反 加速运动 3.5 3.5 方向相反 （6）分析论证： ①分析实验数据：在各种运动状态下，两个测力计的示数有什么关系？ 答案：两个测力计的示数始终相等。 ②当一个力增大时，另一个力怎么变化？是同时变化还是有先后？ 答案：另一个力也同时增大，是同时变化的。 ③两个力的方向有什么关系？ 答案：方向相反，作用在同一条直线上。 （7）实验结论： 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.牛顿第三定律 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_。 公式表达：__F=-__（负号表示方向相反） 3.深入理解定律的内涵 从六个维度深入理解： ①等大：作用力与反作用力大小总是相等，与物体的运动状态、质量大小均无关。 辨析思考1：大人和小孩掰手腕，大人赢了，是不是大人对小孩的力大于小孩对大人的力？为什么？ 答案：不对。大人对小孩的力和小孩对大人的力是一对作用力与反作用力，大小相等。大人赢是因为大人手腕能承受的力更大，小孩的手先达到承受极限被掰过去。 辨析思考2：鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，石头完好，是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力？为什么？ 答案：不对。石头对鸡蛋的力和鸡蛋对石头的力是一对作用力与反作用力，大小相等。鸡蛋碎了是因为鸡蛋壳承受力的能力弱，石头承受力的能力强。 ②反向：作用力与反作用力方向相反，作用在同一直线上。 ③共线：作用力与反作用力作用在同一条直线上。 ④异体：作用力与反作用力分别作用在__两_个不同的物体上，各自产生各自的效果，不能相互抵消，不能求合力。 辨析思考：既然作用力与反作用力大小相等、方向相反，为什么不能相互抵消？ 答案：因为它们作用在两个不同的物体上，各自产生各自的效果，所以不能相互抵消。 ⑤同时：作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失，无先后之分，无因果之分。 辨析思考：是先有作用力，后有反作用力吗？主动施加的力是"因"，被动承受的力是"果"，对吗？ 答案：不对。作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失，没有先后之分，也没有因果之分。 ⑥同性：作用力与反作用力一定是__同一_种性质的力。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。 4.对比辨析：作用力与反作用力vs一对平衡力 小组合作：结合前面所学的二力平衡知识，对比分析作用力与反作用力和一对平衡力有哪些相同点和不同点，填写下表。 对比项目 作用力与反作用力 一对平衡力 大小关系 大小相等 大小相等 方向关系 方向相反、共线 方向相反、共线 作用对象 作用在两个物体上 作用在一个物体上 力的性质 性质一定相同 性质不一定相同 时效性 同时产生、同时变化、同时消失 不一定同时产生、同时消失 作用效果 不能抵消，不能求合力 相互抵消，合力为零 依赖关系 相互依存，不可单独存在 无依赖关系，一个力消失，另一个力可以存在 核心区别：最根本的区别是__作用对象_不同——作用力与反作用力作用在两个物体上，平衡力作用在同一个物体上。 即时辨析：判断下列各对力中，哪些是作用力与反作用力，哪些是平衡力？ （1）静止在水平桌面上的物体，受到的重力和支持力——__平衡力_ （2）静止在水平桌面上的物体，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力——__作用力与反作用力__ （3）用绳子悬挂重物，重物受到的重力和绳子对重物的拉力——__平衡力_ （4）用绳子悬挂重物，绳子对重物的拉力和重物对绳子的拉力——__作用力与反作用力__ 探究三：牛顿第三定律的应用 1.生活实例分析 实例1：划船 人用桨向后划水，桨对水施加向__后_的力，根据牛顿第三定律，水同时对桨施加向__前_的反作用力，推动船前进。 实例2：火箭升空 火箭向下喷出高温高压气体，火箭对气体施加向__下__的力，根据牛顿第三定律，气体同时对火箭施加向__上__的反作用力，推动火箭上升。 实例3：走路 人走路时脚向后蹬地，脚对地面施加向__后__的力，根据牛顿第三定律，地同时对脚施加向__前__的静摩擦力，使人获得向前的动力。 2.易错辨析 判断正误，说明理由： （1）作用力与反作用力大小相等，所以效果可以相互抵消。（ ） 答案：×。作用力与反作用力作用在两个不同物体上，效果不能相互抵消。 （2）先有作用力，后有反作用力。（ ） 答案：×。作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失，无先后之分。 （3）作用力与反作用力一定是同一种性质的力。（ ） 答案：√。作用力与反作用力一定是同一种性质的力。 （4）大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，一定是作用力与反作用力。（ ） 答案：×。大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，也可能是一对平衡力，关键看是否作用在两个不同物体上。 （5）马拉车加速前进，马拉车的力大于车拉马的力。（ ） 答案：×。马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力，大小相等。车加速前进是因为马拉车的力大于车受到的阻力。 四、当堂检测 1.老师通常用“F=-”简洁表示某一物理规律，该规律是（ C ） A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．胡克定律 2.关于作用力和反作用力的认识，下列说法正确的是（ A ） A．作用力和反作用力是同种性质的力 B．作用力和反作用力的合力等于零 C．只有马拉车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等 D．静止在高空中的气球所受的浮力和重力是一对作用力和反作用力 3.如图所示，某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法正确的是（　C　） A．人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力 B．人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力 C．绳拉车的力和车拉绳的力一定大小相等、同时产生且同时消失 D．小车运动是由于人拉绳的力大于绳拉人的力 4.“2025年亚洲举重锦标赛”在我国举行，中国队最终收获31金15银11铜。在比赛中，当运动员双臂竖直举起杠铃静止时，如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是（ B ） A．杠铃对运动员的压力 B．运动员对杠铃的支持力 C．地面对运动员的支持力 D．运动员对地面的压力 5.一根绳子受100N的拉力会断，现有两人各执绳的一端，沿相反方向拉绳，每人用力__100__N时绳子会断；一人用力拉绳的一端，另一端被固定在墙上，则此人的拉力为___100__N时，绳将被拉断。 五、课堂小结 本节课你学到了什么？请用自己的话总结本节课的核心知识。 1.作用力与反作用力： 力的作用是相互的，两个物体间相互作用的一对力互为作用力与反作用力，二者相互依存、成对出现。 2.牛顿第三定律： 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，表达式为F=-，适用于任意运动状态下的相互作用。 3.作用力与反作用力的特点（六个关键词）： 等大、反向、共线、异体、同时、同性。 4.作用力与反作用力vs平衡力（核心区别）： 最根本区别是作用对象不同；作用力与反作用力作用在两个不同物体、力的性质相同、同步变化、效果不抵消；平衡力作用在同一物体、力的性质可不同、相互独立、效果相互抵消。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3牛顿第三定律（导学案）原卷版 班级：高一（ ）班 姓名： 一、学习目标 1.知道力的作用是相互的，理解作用力与反作用力的概念。 2.掌握牛顿第三定律的内容，理解作用力与反作用力的大小、方向关系。 3.能区分作用力与反作用力和一对平衡力，掌握二者的本质区别。 4.能用牛顿第三定律解释生活中的相关现象，解决简单的实际问题。 二、课前预习 （一）基础填空 1.两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力叫做 和 。 2.牛顿第三定律的内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 。 3.作用力与反作用力分别作用在 个物体上，它们的性质 （选填"相同"或"不同"）。 4.作用力与反作用力和一对平衡力最根本的区别是：作用力与反作用力作用在 个物体上，平衡力作用在 个物体上。 （二）简单思考 1.用手拍桌子，手为什么会感到疼？ 2.既然作用力与反作用力大小相等，为什么拔河比赛会有输赢？ 三、课堂探究 探究一：作用力与反作用力 1.概念建立——体验力的作用的相互性 活动1：双手互推体验 全体学生双手用力互推手掌，感受两只手的受力情况；再用左手拍打右手，对比两只手的感受。 思考讨论： （1）双手互推时，只有一只手受力还是两只手都受力？ （2）左手拍打右手时，哪只手更疼？说明什么？ （3）你还能举出哪些生活中说明"力的作用是相互的"的例子？ 归纳总结： （1）两个物体之间力的作用总是 的。 （2）物体间相互作用的这一对力，通常叫做 和 。 （3）作用力和反作用力的选取是相对的，把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。 2.特点初步感知 活动2：磁铁小车实验 将两块磁铁分别固定在两辆小车上，同名磁极相对，靠近后同时释放，观察两辆小车的运动情况。 观察思考： （1）两辆小车都动了吗？向哪个方向运动？ （2）两辆小车运动的距离大致相等吗？说明什么？ 猜想假设：结合体验活动和演示实验，猜想作用力与反作用力可能有哪些特点？ 猜想1：作用力与反作用力方向可能 ； 猜想2：作用力与反作用力大小可能 ； 猜想3：作用力与反作用力可能 产生、 消失； 猜想4：作用力与反作用力性质可能 。 探究二：牛顿第三定律 1.实验探究：作用力与反作用力的大小关系 （1）提出问题：作用力与反作用力的大小、方向有什么定量关系？ （2）实验器材：两个弹簧测力计、细绳。 （3）实验原理：两个弹簧测力计互相钩住对拉，两个测力计的示数分别反映作用力和反作用力的大小。 （4）实验步骤： ①将两个弹簧测力计调零后，把它们的挂钩互相钩住，保持水平静止状态，观察两个测力计的示数并记录； ②缓慢增大拉力，保持两测力计仍处于静止状态，观察示数变化并记录； ③让A测力计主动拉B测力计，观察两个测力计示数是否同时变化； ④保持两测力计钩在一起，使它们一起匀速运动，观察示数并记录； ⑤保持两测力计钩在一起，使它们一起加速运动，观察示数并记录。 （5）实验记录： 实验状态 测力计A示数/N 测力计B示数/N 两个力的方向关系 静止（拉力小） 2.0 静止（拉力大） 4.0 主动拉动过程中 3.0 匀速运动 3.0 加速运动 3.5 （6）分析论证： ①分析实验数据：在各种运动状态下，两个测力计的示数有什么关系？ ②当一个力增大时，另一个力怎么变化？是同时变化还是有先后？ ③两个力的方向有什么关系？ （7）实验结论： 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 。 2.牛顿第三定律 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 。 公式表达： （负号表示方向相反） 3.深入理解定律的内涵 从六个维度深入理解： ①等大：作用力与反作用力大小总是相等，与物体的运动状态、质量大小均无关。 辨析思考1：大人和小孩掰手腕，大人赢了，是不是大人对小孩的力大于小孩对大人的力？为什么？ 辨析思考2：鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，石头完好，是不是石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力？为什么？ ②反向：作用力与反作用力方向相反，作用在同一直线上。 ③共线：作用力与反作用力作用在同一条直线上。 ④异体：作用力与反作用力分别作用在 个不同的物体上，各自产生各自的效果，不能相互抵消，不能求合力。 辨析思考：既然作用力与反作用力大小相等、方向相反，为什么不能相互抵消？ ⑤同时：作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失，无先后之分，无因果之分。 辨析思考：是先有作用力，后有反作用力吗？主动施加的力是"因"，被动承受的力是"果"，对吗？ ⑥同性：作用力与反作用力一定是 种性质的力。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。 4.对比辨析：作用力与反作用力vs一对平衡力 小组合作：结合前面所学的二力平衡知识，对比分析作用力与反作用力和一对平衡力有哪些相同点和不同点，填写下表。 对比项目 作用力与反作用力 一对平衡力 大小关系 大小 大小 方向关系 方向相反、共线 方向相反、共线 作用对象 作用在 个物体上 作用在 个物体上 力的性质 性质 相同 性质 相同 时效性 _______________ _____________________________________ 作用效果 不能抵消，不能求合力 相互抵消，合力为零 依赖关系 _______________ _____________________________________ 核心区别：最根本的区别是 不同——作用力与反作用力作用在两个物体上，平衡力作用在同一个物体上。 即时辨析：判断下列各对力中，哪些是作用力与反作用力，哪些是平衡力？ （1）静止在水平桌面上的物体，受到的重力和支持力—— （2）静止在水平桌面上的物体，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力—— （3）用绳子悬挂重物，重物受到的重力和绳子对重物的拉力—— （4）用绳子悬挂重物，绳子对重物的拉力和重物对绳子的拉力—— 探究三：牛顿第三定律的应用 1.生活实例分析 实例1：划船 人用桨向后划水，桨对水施加向 的力，根据牛顿第三定律，水同时对桨施加向 的反作用力，推动船前进。 实例2：火箭升空 火箭向下喷出高温高压气体，火箭对气体施加向 的力，根据牛顿第三定律，气体同时对火箭施加向 的反作用力，推动火箭上升。 实例3：走路 人走路时脚向后蹬地，脚对地面施加向 的力，根据牛顿第三定律，地同时对脚施加向 的静摩擦力，使人获得向前的动力。 2.易错辨析 判断正误，说明理由： （1）作用力与反作用力大小相等，所以效果可以相互抵消。（ ） （2）先有作用力，后有反作用力。（ ） （3）作用力与反作用力一定是同一种性质的力。（ ） （4）大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，一定是作用力与反作用力。（ ） （5）马拉车加速前进，马拉车的力大于车拉马的力。（ ） 四、当堂检测 1.老师通常用“F=-”简洁表示某一物理规律，该规律是（  ） A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．胡克定律 2.关于作用力和反作用力的认识，下列说法正确的是（  ） A．作用力和反作用力是同种性质的力 B．作用力和反作用力的合力等于零 C．只有马拉车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等 D．静止在高空中的气球所受的浮力和重力是一对作用力和反作用力 3.如图所示，某人用轻绳拉着小车在平直路面上匀速运动。下列说法正确的是（　　） A．人拉绳的力和绳拉车的力是一对作用力和反作用力 B．人拉绳的力和绳拉人的力是一对平衡力 C．绳拉车的力和车拉绳的力一定大小相等、同时产生且同时消失 D．小车运动是由于人拉绳的力大于绳拉人的力 4.“2025年亚洲举重锦标赛”在我国举行，中国队最终收获31金15银11铜。在比赛中，当运动员双臂竖直举起杠铃静止时，如图所示。与杠铃受到的重力是一对平衡力的是（  ） A．杠铃对运动员的压力 B．运动员对杠铃的支持力 C．地面对运动员的支持力 D．运动员对地面的压力 5.一根绳子受100N的拉力会断，现有两人各执绳的一端，沿相反方向拉绳，每人用力 N时绳子会断；一人用力拉绳的一端，另一端被固定在墙上，则此人的拉力为 N时，绳将被拉断。 五、课堂小结 本节课你学到了什么？请用自己的话总结本节课的核心知识。 1.作用力与反作用力： 2.牛顿第三定律： 3.作用力与反作用力的特点（六个关键词）： 4.作用力与反作用力vs平衡力（核心区别）： 学科网（北京）股份有限公司 $