高中物理-牛顿第三定律教学设计学情分析教材分析课后反思

《牛顿第三定律》是本章的重点内容之一，本节课学习的主要内容是:1.作用力和反作用力的概念.2.牛顿第三定律3.平衡力与作用力和反作用力的关系本着“以学生发展为本”的教学理念，

高一学生的思维具有单一性，定势性，并从感性认识向理性认识的转变，学生是课堂教学的主体，现代教育以“学生为中心”，更加重视在教学过程中对学生的学法指导，引导学生主动探索新知识。本节课教学过程中，在学习了牛顿第一、第二定律的基础上，知道作用力、反作用力的概念；来引导学生探究作用力与反作用力的关系，在教师的引导下进行实验探究，分析、总结实验结论。总结出牛顿第三定律。并通过实例讲解，使学生理解牛顿第三定律。巧用提问、评价激活学生的积极性，调动起课堂气氛，让学生在在轻松、自主、讨论的学习环境下完成学习任务。

学情分析：学生通过初中阶段的学习和前一阶段的学习，对物体间的相互作用问题有了定性的了解，也知道相互作用和一对平衡力是不同的，但是，他们并不清楚二者之间究竟有什么区别。他们也不能深入地理解和掌握相互作用力之间满足的关系。因此，对牛顿第三定律的深入理解，还需要进行定量地探究。评测练习【课堂检测】1、判断下列说法错误的是（）A、只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力B、只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用C、静止在水平桌上的物体所受的支持力的反作用力作用在桌面上D、一个物体所受的重力是物体本身具有的力，它没有反作用力2.对作用力和反作用力的理解，下列说法中正确的是()A、当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失B、弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力C、甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力D、作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡3.汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面说法正确的是（）A、汽车拉着拖车向前运动是因为汽车对拖车的拉力大于拖车拉汽车的力B、汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力C、匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力：加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力D、拖车加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力（牵引力）大于拖车对它的拉力4、物体静止于水平桌面上，则（）A、桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力大小，这两个力是一对平衡力B、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C、物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D、物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力观评记录1、创设情境，新课引入一个身体健壮的学生和一个身体矮小的学生趣味拔河比赛。（激发学生兴趣）,第一次两个人都站在教室地面上拔河比赛，身体健壮的同学赢了，第二次让身体健壮的学生站着一个小车上，身体矮小的学生站在教室地面上再进行拔河比赛，结果身体矮小的学生赢了，让学生思考问什么“第二次身体矮小的学生赢了？”，让学生带着疑问学习本节知识。2、授课思路明确:首先创设情境，新课引入，然后通过一些生活中相关的例子和演示实验引导学生大胆猜测“作用力反作用力，都有什么特点”，接着学生通过两个探究试验总结出作用力反作用力的特点即“牛顿第三定律”，再紧跟着两个针对练习，学习到这里学生会想到“一对平衡力”，然后以“静止在桌面上的水杯为例”，引导学生总结出一对作用力反作用力与平衡力有什么相同点和不同点，再紧跟着一个针对练习，到这里本节课基本知识已经学习完，为了让物理知识和实际生活联系起来，引导学生分析拔河比赛胜负问题和实际生活中的问题，为了巩固本节课知识，再让学生做几个针对性练习，做完针对性练习后留出5分钟时间让学生整理本节课知识，最后临下课时让学生起来总结本节知识。3、方法总结到位：每一个知识点的讲解，对应一个方法的总结。让学生学会处理相同问题的思路方法。【教材分析】牛顿第三定律是中学物理的重点章节之一，它以学生在初中和高中前三章学习过的“力和运动”以及牛顿第一、第二定律为基础，也是继续学习动力学其他知识的基础，在基础知识学习上起到承前启后的作用，而且牛顿第三定律在日常生活、社会生产、科学技术等方面应用极其广泛，学习它有重要的现实意义。加之本定律可设计为学生动手实验、自主探索得出，更具有智力价值和思想教育价值【教学目标】（一）知识与技能1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。3、能区分平衡力与作用力和反作用力（二）过程与方法1、通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。2、通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。（三）情感、态度与价值观1、经历观察、实验、合作探究等学习活动，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度，培养团队合作精神。

2、从定律在实际中的应用，使学生深切感受到科学来源于生活，并服务于生活，科学会转化为生产力，激发学生心灵深处热爱物理学的情感，树立为人类的科技事业和人类的文明幸福而奋斗的远大目标。【教学重点与难点】（一）重点：1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。（二）难点：正确区分平衡力和作用力、反作用力【教学方法】演示实验、实验探究、合作探究、归纳法、渗透法等教材分析：牛顿第三定律揭示了两个物体间相互作用力间的关系，使之成为牛顿运动定律的一个基本组成部分。教材首先通过生活中的实例比如拉弹簧、推桌子等引入作用力和反作用力的概念。并且提出作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的。接着，教材又用实验探究了作用力和反作用力之间的关系，进而总结出牛顿第三定律的内容。并且，教材上的“做一做”栏目用传感器探究作用力和反作用力之间的关系，形象准确地呈现相互作用力在大小和方向之间（包括相互作用力不断变化的情况）的关系。融现代科学技术于物理教学之中。教学目标：1、知识与技能：（1）知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；（2）掌握牛顿第三定律，能准确地表述牛顿第三定律；2、过程与方法：经历探究作用力和反作用力的关系的实验过程，观察（或）体会一对作用力和反作用力间的大小、方向等关系。3、情感态度与价值观：能运用规律正确分析说明具体实例，培养将物理知识运用于生活实际的能力。教学重点：探究作用力和反作用力之间的关系，深入理解牛顿第三定律。教学难点：应用牛顿第三定律解决实际问题。教学设计思路：根据以上的分析和教学目标，本节课的教学应该首先通过生活中实例的展示，使学生认识到力总是成对出现的，物体之间存在着相互作用。引入作用力和反作用力的概念，总结出作用力和反作用力的特点。通过学生实验，探究作用力和反作用力之间的关系，紧接着应用传感器动态地展示作用力与反作用力之间的关系。然后总结出牛顿第三定律的内容。为了使学生深入理解牛顿第三定律，在介绍完牛顿第三定律的表述之后，通过分析几个实例比如用力压黑板、分析座位上学生的受力等生活情景中的事件，应用牛顿第三定律分析问题。最后，通过几道趣味性的习题巩固深化知识，提高学生运用知识解决问题的能力。授课类型：新授课授课方法：科学探究法教学准备：滑板、一端带有磁铁的小车（两辆）、弹簧秤（20组）、苏威尔DISLab力传感器课时分配：1课时教学过程设计：一、创设情景、引人新课师：今天，我们学校的老师到咱们班来听课，请大家拿出自己的右手，去拍自己的左手，我们用这种鼓掌的方式欢迎各位老师的到来。生：鼓掌……师：同学们刚才用右手拍左手的时候，两只手有什么感觉呢？生：左手受到了右手给左手的力的作用，同时右手也受到了左手给右手的力的作用。师：同学们刚才用到了“力”这个词，那么，力在物理中是怎么定义的呢？生：力是物体与物体之间的相互作用。师：很好，力是物体之间的相互作用，怎么理解“相互”二字呢？生：“相互”就是说，相互作用的两个物体A与B，A对B有力的作用，B对A也有力的作用。师：非常好。通过前面的学习，我们也知道，力不能离开物质而独立存在，一提到力，总是会想到受力物体和施力物体。那么，物体间相互作用的力到底存在什么关系呢？这就是我们这一节课要探究的内容——牛顿第三定律。二、新课教学1、作用力和反作用力（通过实例、建立概念）（演示1）用手拉一根弹簧，使之伸长。师：用手拉弹簧时，弹簧受到了手的拉力，同时弹簧发生形变，手也受到了弹簧的拉力。这两个拉力都是弹力，也就是说，弹力的作用是相互的。（演示2）学生A站在滑板上推桌子。师：A同学站在滑板上，给桌子施加了一个作用力，同时他自己也向相反的方向运动。师：根据以上两个实例可以得到，当两个物体相互接触时，如果一个物体施力于另一个物体，另一个物体同时也会反过来对前一个物体施加力的作用。师：如果两个物体不直接接触，如果一个物体施力于另一个物体，另一个物体是否也会同时会对前一个物体施加力的作用呢？（演示3）用手将两辆一端带有磁铁的小车放在一起：a、固定小车1，然后释放小车2；b、固定小车2，释放小车1；c、同时释放两辆小车。观察实验现象。师：小车的运动状态发生改变，两辆小车分别受到了另一辆小车给它的磁场力的作用。这个实例说明磁场力的作用也是相互的。（在上述演示过程中，一定要分析清楚受力物体和施力物体，以及各力的方向。）师：其实，大量的实例均可以说明，力的作用总是相互的，也就是说，力总是成对出现的。在物理学中，我们把物体之间的这一对相互作用力，叫做作用力（actingforce）和反作用力（reactingforce）。如果我们把其中的任意一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。（小结）作用力和反作用力的特点：师：通过刚才我们的分析，作用力和反作用力有那些特点呢？（学生思考、讨论、小结，教师补充）师：根据我们的分析，作用力和反作用力主要有以下特点：①作用力和反作用力同时存在，有作用力，就一定有反作用力；②一对相互作用力总是作用在不同的物体上，作用效果不能相互抵消；③作用力和反作用力方向相反。2、牛顿第三定律（实验探究、发现规律）2.1提出问题：师：作用力与反作用力的大小之间、方向之间究竟有什么样的关系呢？生：大小相等、方向相反。2.2猜想和假设：师：你怎么知道作用力和反作用力大小相等、方向相反呢？在没有进行精确测量之前。我们所有的结论都只能是一种猜想而已。要不我们就猜想作用力与反作用力大小相等、方向相反，请大家用我们提供给各位的弹簧秤，三到四名同学一个小组，自行设计实验，来验证一下我们的猜想是否成立。2.3制定计划和设计实验：2.4进行实验和收集数据：2.5分析与论证：图1图1实验设计案例图2用传感器探究作用力和反作用力的关系（实验方案1：将A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A。如图所示，可以看到两个测力计的指针同时移动。这时，测力计A受到B的拉力，测力计B则受到A的拉力。）图2用传感器探究作用力和反作用力的关系（实验方案2：用力传感器探究作用力和反作用力的关系。如图2）（注：进行方案2时，简要介绍传感器的相关知识。）2.6得出结论：师：通过实验我们发现，作用力和反作用力大小相等、方向相反。2.7总结规律：师：当然，我们通过一个实验不可能得到一个规律。大量的事实表明：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。这就是牛顿第三定律（Newton’sthirdlaw）。师：如果用力表示作用力，用力表示反作用力，那么牛顿第三定律可以用公式表示为式中的负号表示作用力和反作用力的方向相反。2.9对牛顿第三定律的几点说明：师：对于牛顿第三定律，有以下几点需要说明：①定律中的“总是”二字说明对任何物体、在任何条件下牛顿第三定律总是成立的；（这句话可以理解为：牛顿第三定律不仅适用于固体间的相互作用，也适用于液体和气体间的相互作用，而且跟物体的运动状态无关。）（当然，这个总是成立还是有条件的，至于是什么条件，我们以后会学习到）②作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失；（注：结合传感器上的动态图分析说明）3、牛顿第三定律的运用（运用规律、解决问题）师：到现在，我想我们对牛顿第三定律已经有了一个更加全面的认识。我想检测一下大家掌握的怎么样，大家愿不愿意挑战一下自我？生：愿意。师：好，请听题：（1）请判断下列说法正确吗？①一只虫子撞到一辆迎面驶来的汽车上，汽车给虫子的力比虫子给汽车的力大；（解析）该说法错误，这两个力是一对作用力和反作用力，它们大小相等。然而，这两个相等的力却使虫子和汽车产生了非常不同的反应：虫子感受到一个巨大的加速度，而汽车则得到了一个小得无法测量的加速度。这个差别的缘由就是牛顿运动定律和虫子与汽车相比差别极大的质量。②人走路时，之所以能够向前，是因为地面对脚的摩擦力比脚对地面的摩擦力大；（解析）这个说法错。两个力相等。③马拉车而车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力；（解析）这个说法错。两个力相等。④以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”，是因为鸡蛋对石头的作用力小而石头对鸡蛋的作用力大。（解析）这个说法错。两个力相等。（2）一个重2N的苹果用绳吊在天花板上，请画出作用在苹果上的两个力。并说明这两个力是否互为反作用力，如果不是，写出每个力的反作用力。（解析）苹果受到竖直向下的重力G和绳对苹果竖直向上的拉力F。这两个力不是一对作用力和反作用力。重力G的反作用力是地球受到的苹果吸引地球的吸引力；而拉力F的反作用力是绳受到的苹果拉绳的力。（3）传说有一匹小马知道牛顿运动定律，当主人要它拉车时，它拒绝了。它说，如果我向前拉这辆车，按照牛顿第三定律，将存在一个方向朝后、大小相等的力，因此，这是一对平衡力，效果相互抵消；再按照牛顿第二定律，这辆车就不会做加速运动了，你同意这匹小马的说法吗？（解析）不同意。马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力而不是一对平衡力，这两个力作用在不同的物体上，因而不能抵消。4、课堂小结：师：今天我们主要学习了作用力和反作用力的概念，以及一对相互作用力所遵循的规律——牛顿第三定律。牛顿第三定律说明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。布置作业：1、教材P82页“问题与练习”2、4题；2、练习册P77-78页，根据自身情况完成。板书设计：第5节牛顿第三定律一、作用力和反作用力特点：①作用力和反作用力同时存在，有作用力，就一定有反作用力；②一对相互作用力总是作用在不同的物体上，作用效果不能相互抵消；③作用力和反作用力方向相反。二、牛顿第三定律1、表述：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。这就是牛顿第三定律（Newton’sthirdlaw）。2、说明：①定律中的“总是”二字说明对任何物体、在任何条件下牛顿第三定律总是成立的；②作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失；【教学目标】（一）知识与技能1、知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2、理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。3、能区分平衡力与作用力和反作用力（二）过程与方法1、通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力。2、通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力。3、通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。（三）情感、态度与价值观1、经历观察、实验、合作探究等学习活动，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度，培养团队合作精神。

2、从定律在实际中的应用，使学生深切感受到科学来源于生活，并服务于生活，科学会转化为生产力，激发学生心灵深处热爱物理学的情感，树立为人类的科技事业和人类的文明幸福而奋斗的远大目标。【教学重点与难点】（一）重点：1、知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。（二）难点：正确区分平衡力和作用力、反作用力【教学方法】演示实验、实验探究、合作探究、归纳法、渗透法等【教具】弹簧测力计、气球、力的传感器、滑板车、多媒体课件等教学设计思路：根据以上的分析和教学目标，本节课的教学应该首先通过生活中实例的展示，使学生认识到力总是成对出现的，物体之间存在着相互作用。引入作用力和反作用力的概念，总结出作用力和反作用力的特点。通过学生实验，探究作用力和反作用力之间的关系，紧接着应用传感器动态地展示作用力与反作用力之间的关系。然后总结出牛顿第三定律的内容。为了使学生深入理解牛顿第三定律，在介绍完牛顿第三定律的表述之后，通过分析几个实例比如用力压黑板、分析座位上学生的受力等生活情景中的事件，应用牛顿第三定律分析问题。最后，通过几道趣味性的习题巩固深化知识，提高学生运用知识解决问题的能力。授课类型：新授课授课方法：科学探究法教学准备：滑板、一端带有磁铁的小车（两辆）、弹簧秤（20组）、苏威尔DISLab力传感器课时分配：1课时教学过程设计：一、创设情景、引人新课【教学过程】引入新课一、源于生活，体验感知学生参与小实验：趣味拔河比赛。（激发学生兴趣）（师）这一节课我们首先先做一个趣味拔河比赛，咱们班谁力气最大？挺壮！给你找一位对手，不大匹配哈，讲一下比赛规则，两脚不动，看谁先把对方拉到自己这边来，开始！（师）：你为什么会靠向他？(生1)：（师）你为什么会赢？（生2）：让刚才赢了的学生站在小车上再进行一次比赛，（师）为什么这一次长得壮的同学输了呢？（引出本节课要学习的内容）通过刚才两个同学的比赛，我们可以看到物体之间的力是相互的，这种相互是普遍存在的。一个物体受到力，另一个物体也会受到力，力是成对出现的，我们把其中任意一个力叫作用力，那么另一个力就叫反作用力。收获知识一作用力和反作用力的定义：（师）同学们还能不能举一些生活中的例子？……这是老师收集的一些例子，是不是无处在啊？这样的例子还有很多，那么这些多作用力反作用力，都有什么特点呢？我们通过几个演示实验观察一下。二、根据现象，大胆猜想演示实验一：用甲气球去挤压乙气球（师）刚才两个同学上来拔河时，同学们掌声很热烈，实际上同学们也参与了一个小实验，是什么？（生）鼓掌（师）我们一起鼓掌5秒钟，感受一下这对作用力。好，老师这里准备了一对放大了的手掌，我们挤压气球模拟鼓掌的过程，同时思考几个问题1、红球对绿球力的作用点在哪里？力的方向向哪？力有怎样的作用效果？2、绿球对红球力的作用点在哪里？力的方向向哪？力有怎样的作用效果？3、这两个力的作用效果能相互抵消吗？4、这两个力大小有什么关系？5、这两个力性质相同吗？现在我把绿球扎破，红球对绿球的作用力还存在吗？绿球对红球的呢？谁先没有的？（师）根据以上实验，结合生活中的力学现象，你对作用力反作用力特点有什么大胆猜想？（生）：（师）非常好，我们有这么多的猜想，怎么检验我们的猜想对不对？（生）:三、实验探究，形成规律探究实验一两只弹簧对拉分组实验1条件两力大小是否相等？两力方向是否在同一直线？1、A弹簧不动，用B弹簧拉A2、B弹簧不动，用A弹簧拉B分组实验2条件两力大小是否相等？两力方向是否在同一直线？1、A、B对拉一起向右运动2、A、B对拉一起向左运动（师）我们每个同学都有一个弹簧秤，首先介绍一下弹簧秤的使用，我们拉弹簧的时候，弹簧有示数，弹簧的示数显示的是手对弹簧的力，也就是弹簧受到的力，那么手受到的力多大？能定量感知吗？怎么办？因此这个实验需要同学合作完成，请同学设计探究实验方案，完成实验。（师）说一下探究过程。有什么结论？你们读数时弹簧静止的还是运动的。弹簧运动时有没有同样的结论呢？初步结论：探究实验二用传感器采集分析相互作用（师）我们做这组实验时，同学们已经感觉到弹簧秤的读数不是很准确，而且两个同学同时读数也不是很方便，老师这里有一组更精密的仪器。这是一个力学传感器，它能感知压力和拉力大小，通过数据采集器，把数据传递到显示屏上，为了形象直观的感受力的变化，数据采集器把数据做成图像，在图像中纵轴表示力，力的正负表示方向，绝对值表示大小，横轴表示时间，在数据采集器左下方有两个显示力大小的方框。（师）下面让一位同学上来演示一下，可以静止时对拉或相互挤压两个力学传感器，也可以运动着对拉或相互挤压，大家注意观察，并且思考作用力和反作用力的大小有什么关系？方向有什么关系？变化有什么规律？（师）好了，这个图像美不美？这就是物理学中的对称美啊，如果大家好好学习物理，还会发现许多美的地方，同学们欣赏下，同时思考：这个图像说明作用力反作用力有什么特点？（师）通过这一系列的实验我们验证了我们的猜想是完全正确的，也就是说两个物体间的作用力反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这就是牛顿第三定律。（师）牛顿的三个定律非常重要，是物理学的基础，牛顿为什么会取得如此伟大的成就呢？是因为牛顿对科学知识具有孜孜不倦，锲而不舍的探求精神，我们要学习牛顿这种精神。收获知识二牛顿第三定律：内容：深化理解：针对练习：

手托着一木块,处于静止状态,手对木块的支持力应()

A、小于木块对手的压力B、等于木块对手的压力

C、大于木块对手的压力D、小于木块所受的重力变式：

手托着一木块,由静止开始向下加速运动,手对木块的支持力应()

A、小于木块对手的压力B、等于木块对手的压力

C、大于木块对手的压力D、小于木块所受的重力四、规律对比，温故知新（师）我们前边也接触过一对等大反向的力，什么力？（生）平衡力（师）想一想：什么是一对平衡力？（生）大小相等，方向相反，作用在同一物体上，那么这两个力就是一对平衡力。对象关系一对相互作用力一对平衡力相同点大小相等，方向相反，作用在一条直线上不同点作用对象作用在不同物体上作用在同一物体上作用效果不能抵消（不能求合力）能抵消（合力为零）作用时间同时产生，同时消失，同时变化两力不一定同时变化力的性质性质一定相同性质不一定相同（师）一对作用力反作用力与平衡力有什么相同点和不同点呢？我们以静止在桌面上的水杯为例，区分一下两组力。水杯受到哪些力的作用？他们的施力物体分别是哪个物体？杯子对他们有反作用力吗？说一说哪些力是相互作用力，哪些力是平衡力。（师）平衡力性质一定不同吗？有没有相同的？比如我们用两手同时挤压气球，都是弹力。平衡力同时变化吗？比如我们撤去桌子，弹力消失，重力仍然存在，所以不一定同时变化。收获知识三（师）给大家几分钟的时间完善一下表格，可以小组讨论，一会我们请同学起来说一下。下面我们通过一个题目，区分下这两组力。小试身手：下列各力中是作用力反作用力的是（）是平衡力的是（）A.天花板拉绳与绳拉天花板B.绳拉灯与灯拉绳C.绳拉灯与地球吸引灯D.地球吸引灯与灯吸引地球五、学以致用，掌握规律议一议：上课时在拔河比赛中甲方获胜，是不是甲方的拉力大于乙队的拉力？