3.3 牛顿第三定律 教学设计-2026-2027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“掰手腕胜负”情境导入，衔接学生已学的重力、弹力、摩擦力知识，借助实验与实例构建相互作用观念的学习支架，梳理作用力与反作用力特点及与平衡力的区别。 其亮点是以科学思维为主线，通过弹簧测力计互拉、力传感器实时图线等科学探究活动，结合划船、汽车驱动等实例深化物理观念。利用猴子与树枝图辨析两类力，帮助学生形成严谨受力分析能力，为教师提供清晰的难点突破路径。

教学设计 课程名称 牛顿第三定律 教师姓名 授课时长 40分钟 知识点来源 学科：物理　　年级：高一　　教材版本：人教版（2019）必修第一册 课题：第三章　相互作用——力　第3节　牛顿第三定律 知识点描述 作用力与反作用力：两个物体间的作用总是相互的，一个物体对另一物体施力，另一物体一定同时对它施力，这一对力叫作用力和反作用力。 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。 特点：作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失；性质相同（同为弹力、摩擦力或引力）；分别作用在两个物体上，不能平衡。 受力分析：先确定研究对象，再按重力、弹力、摩擦力的顺序画出它受到的力；不要画它“施出”的力，也不要混淆平衡力与相互作用力。 区分：一对平衡力作用在同一物体上、性质可以不同；一对作用力与反作用力作用在不同物体上、性质一定相同。 应用：划船、螺旋桨推进、汽车驱动（地面给车轮向前的摩擦力）等，都是利用反作用力的实例。 教学目标（指向核心素养） 一、物理观念 1.知道物体间力的作用是相互的，理解作用力与反作用力的概念及牛顿第三定律的内容。 2.能区分一对平衡力与一对相互作用力，形成对力与相互作用本质的正确观念。 二、科学思维 1.通过弹簧测力计互拉、力传感器实验，经历“猜想—实验—证据—结论”的科学论证过程。 2.学会选定研究对象分析受力，理解“先定对象、再按性质分析”的思维程序。 三、科学探究 1.设计实验定量探究作用力与反作用力的大小、方向关系，记录并分析实验数据。 2.对划船、火箭升空等“反冲”实例中的相互作用作出解释并进行交流。 四、科学态度与责任 1.体会相互作用规律的普适性，感受物理对生活现象的深刻解释力。 2.养成规范受力分析、严谨论证的科学态度。 教学重点 牛顿第三定律的内容与理解；作用力和反作用力与一对平衡力的区别。 教学难点 理解作用力与反作用力“分别作用在两个物体上、不能抵消”；学会选定研究对象进行受力分析，不把相互作用力误当平衡力。 适用对象 高一年级学生（人教版2019·必修第一册） 课型 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √新授课　□复习课　□习题课　□实验课　□其他 教学用途 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √课堂教学　□课前预习　□课后复习　□其他 设计思路 教材与学情：学生已学过重力和弹力、摩擦力，能体会“力的作用是相互的”，但普遍存在“作用力与反作用力会相互平衡”的误解。 设计主线：掰手腕引入 → 弹簧测力计实验得定律 → 划船/汽车等应用 → 受力分析初步 → 平衡力辨析与作业，全课40分钟。 难点突破：用“两只测力计互拉”“力传感器实时图线”证明等大、反向、同时变化；用“猴子与树枝”图反复对比两类力的受力对象。 反馈矫正：设置“平衡力还是相互作用力”的判断竞答与画图练习，当堂暴露并纠正“作用在不同物体上的两个力也能平衡”的错误。 教学准备：两个弹簧测力计、力传感器（或演示视频）、多媒体课件（龙舟、火箭、汽车驱动示意图）。 教 学 过 程 环节 内 容 设计意图 一、导入新课 （约4分钟） 【情境引入】提问：大人和小孩掰手腕，大人赢了。两人施加给对方的力大小相等吗？ 【设问】如果大小相等，赢家赢在哪里？——引出课题：牛顿第三定律。 用“掰手腕胜负”创设矛盾，让学生区分“力的大小”与“作用效果”，为定律引入铺垫。 二、新课教学（一） （约11分钟） 1.实例：手拉弹簧，弹簧也拉手；推桌子，桌子也推人；地球吸引苹果，苹果也吸引地球。 2.概念：物体间的作用总是相互的，这一对力叫作用力和反作用力，二者相互依存、同时存在。 3.实验探究：把A、B两个弹簧测力计钩在一起，B固定，拉A，两测力计示数总相等、方向相反；用两个力传感器对拉，计算机图线显示任何时刻都等大、反向。 4.规律：牛顿第三定律——作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 图3.3-1 弹簧和手受力示意图 图3.3-6 作用力和反作用力的关系 由生活实例到定量实验，用弹簧测力计与力传感器两组证据支撑定律，符合“定量问题要靠实验”的科学观。 三、新课教学（二） （约10分钟） 1.划船：桨向后推水，水向前推桨，船前进；螺旋桨同理。 2.汽车：驱动轮向后推地面，地面给车轮向前的反作用力，使汽车前进；把驱动轮架空，车就不会前进。 3.火箭：向下喷出燃气，燃气给火箭向上的反作用力（下节结合作用力与反作用力进一步讨论）。 4.拔河分析：双方拉力总是等大；胜负取决于谁先受不住（脚底最大静摩擦力不够）。 图3.3-4 划龙舟 用大量“向前”的实例说明：动力往往来自地面、水或燃气对物体的反作用力，纠正“物体自己给自己力”的错觉。 四、新课教学（三） （约9分钟） 1.受力分析思路：确定研究对象；只画它受到的力（重力→弹力→摩擦力）；画出方向与作用点。 2.示范：木块静止在粗糙斜面上，受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力。 3.辨析：猴子吊在空中——树枝拉猴子的力与猴子重力是平衡力（同一物体）；猴子拉树枝的力与树枝拉猴子的力是作用力与反作用力（两个物体）。 4.规律：平衡力性质可以不同；作用力与反作用力性质必相同，且同时产生、同时消失。 图3.3-7 斜面上物体受力示意图 以斜面上木块为完整范例，让学生经历“定对象—按性质—画力”全过程，并把“一对平衡力”与“一对相互作用力”四字诀讲透。 五、巩固练习与小结作业 （约6分钟） 1.抢答辨析：下列关于“蛋碰石头”的说法对吗？鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等吗？鸡蛋为什么破？ 2.作图：画出汽车加速前进时驱动轮受摩擦力的方向并说明施力物体；画出静止在水平桌面上茶杯受力的示意图，标明哪些力是一对平衡力、哪一对是相互作用力。 3.完成《举一反三》3.3 牛顿第三定律 5 道典型题。 把辨析放到“以卵击石”“拔河”“猴子树枝”等情境中即时检测，帮助学生把定律用于真实问题。 课堂作业（举一反三·典型题5道） 题1．关于牛顿第三定律的理解，下列说法正确的是（　　） A．牛顿第三定律告诉我们：先有作用力，后有反作用力 B．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力大小一定相等 C．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力就是一个力 D．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力产生的作用效果一定相同 题2．亲子活动中，聪明的小孩站在地面上，让大人蹲在滑板上进行手拉手的拔河比赛，小孩获得了胜利。在比赛过程中（　　）    A．先有小孩拉大人的力，再有大人拉小孩的力 B．先有大人拉小孩的力，再有小孩拉大人的力 C．决定胜负的关键是双方最大力气的较量 D．决定胜负的关键是两者受到地面最大静摩擦力的较量 题3．2021年7月28日东京奥运会赛艇比赛中，中国队在女子四人双桨项目获得金牌。比赛中桨对水的作用力为，水对桨的作用力为，下列说法正确的是（　　）   A． 大于 B．小于 C．与方向相反 D．与 题4．如图所示，人站在体重计上，下列说法中正确的是（    ）    A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 B．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力 C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力与反作用力 D．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力 题5．电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图，人笔直站在电动平衡车上，车在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（　　）    A．地面对平衡车的支持力是因地面发生形变而产生的 B．在行驶过程中突然刹车，平衡车受到地面的摩擦力向前 C．平衡车及人受到的重力和车对地面的压力是一对平衡力 D．平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对相互作用力 参考答案 题1．BA．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力同时产生同时消失，故A错误；B．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力大小一定相等，故B正确；C．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力受力物体不同，不是同一个力，故C错误；D．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力受力物体不同，产生的作用效果不一定相同，故D错误。故选B。 题2．DAB．小孩拉大人的力和大人拉小孩的力是一对相互作用了，同时产生，同时消失，故AB错误；CD．对于双方拔河者来说，当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动而失败，则决定胜负的关键是两者受到地面最大静摩擦力的较量，故C错误，D正确。故选D。 题3．C　桨对水的作用力与水对桨的作用力是作用力与与反作用力，大小相等，方向相反。故选C。 题4．DACD．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力，人所受的重力和人对体重计的压力不是一对作用力与反作用力，故AC错误，D正确；B．人所受的重力作用在人上，人对体重计的压力作用在体重计上，作用对象不一样，所以人所受的重力和人对体重计的压力不是一对平衡力，故B错误。故选D。 题5．A．地面对平衡车的支持力是因地面发生形变而产生的，故A正确；B．在行驶过程中突然刹车，平衡车有向前运动的趋势，故摩擦力向后，故B错误；C．平衡力作用在一个物体上，平衡车及人受到的重力受力物体为车和人，而车对地面的压力受力物体为地面，故C错误；D．人对平衡车的压力与平衡车的重力的合力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力，故D错误。故选A。 教学反思 1.“作用力与反作用力不能平衡”是本节的常见误区，应反复强调“受力对象不同”，配合猴子树枝图对比记忆。 2.拔河题最能检验理解：双方拉力相等，胜负由脚底摩擦力决定，宜在课堂上当例题展开。 3.受力分析刚起步，课堂练习宜只画简单的二力、三力情景，逐步加斜面、叠加体。 8 学科网（北京）股份有限公司 $