2024-2025学年高中物理 第四章 牛顿运动定律 5 牛顿第三定律教案 教科版必修第一册

2024-2025学年高中物理第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律教案教科版必修第一册主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为高中物理第四章牛顿运动定律中的牛顿第三定律，来源于教科版必修第一册。该部分内容主要包括牛顿第三定律的表述、作用与反作用力的特点、相互作用的物体之间的力等。教学内容与学生已有知识的联系在于，学生已在之前的学习中掌握了牛顿第一、第二定律，理解了力和运动的关系，对力的作用效果有了基本认识。在此基础上，牛顿第三定律将进一步深化学生对力与相互作用的理解，使他们能够更好地解释日常生活中的现象，如两人相互推拉时为何能保持平衡等。教学内容与课本紧密关联，符合教学实际，旨在帮助学生建立完整的牛顿运动定律知识体系。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下几方面的能力：首先，通过学习牛顿第三定律，提升学生运用物理概念和原理分析实际问题的能力，增强其对力的相互作用本质的理解。其次，培养学生科学探究的能力，使其能够设计实验、收集数据、分析结果，从而验证牛顿第三定律。再次，强化学生的科学思维能力，学会运用逻辑推理和批判性思维分析力与运动的关系。最后，通过小组讨论和互动，提升学生的团队合作和交流表达能力，使其在学术交流中能够准确、清晰地表达自己的观点。这些目标与新教材要求相契合，旨在全面提高学生的物理学科核心素养。学情分析本节课面向的是高中一年级学生，他们在知识、能力、素质方面具备以下特点：

1.知识层面：学生在初中阶段已经接触过力的概念，了解了力的基本作用效果，如推动物体、改变物体运动状态等。进入高中后，通过前三章的学习，学生对牛顿第一、第二定律有了较为深入的理解，能够运用这些定律分析简单的物理现象。然而，对于牛顿第三定律，学生可能仅停留在表面理解，尚未深入挖掘其内涵和应用。

2.能力层面：学生在解决问题的能力上，具备一定的逻辑推理和分析能力，但在将理论知识运用到实际问题中时，可能存在一定的困难。此外，学生在实验操作和数据处理方面的能力有待提高，需要教师在教学中给予更多的关注和指导。

3.素质层面：学生在团队合作、表达交流、批判性思维等方面表现出一定程度的素养。然而，在具体课程学习中，部分学生可能过于依赖他人，缺乏独立思考的能力；部分学生则表现出较强的自主学习能力，能够在课堂上积极发言、提问。

1.知识层面：学生对牛顿第三定律的理解程度将直接影响他们在解决实际问题时能否准确判断相互作用力。此外，对定律的深入理解有助于学生形成完整的牛顿运动定律知识体系，为后续学习打下基础。

2.能力层面：学生在课堂上的积极参与和实验操作，有助于提高他们的问题解决能力、实验能力和科学思维能力。通过小组讨论和互动，学生能够锻炼团队合作和交流表达能力，为将来的学术交流和职业发展奠定基础。

3.素质层面：课程学习过程中，学生需要克服依赖心理，培养独立思考和自主学习的能力。这对他们的成长具有重要意义，有助于培养综合素质较高的创新型人才。

1.深化学生对牛顿第三定律的理解，通过案例分析、实验探究等方式，帮助学生掌握相互作用力的特点。

2.加强对学生实验操作和数据处理能力的培养，提高他们在实际应用中解决问题的能力。

3.注重培养学生的团队合作、表达交流和批判性思维能力，提升他们的学科核心素养。

4.针对学生的个体差异，因材施教，关注每个学生的成长和发展。

5.引导学生形成良好的学习习惯，激发他们的学习兴趣和积极性，为课程学习创造良好的氛围。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：

本节课以教科版高中物理必修第一册第四章牛顿运动定律第五节“牛顿第三定律”为主要教材内容。确保每位学生都提前准备好教材，以便在课堂上及时查阅相关知识点，加深对牛顿第三定律的理解。

2.辅助材料：

-准备与牛顿第三定律相关的图片、图表、动画和视频等多媒体资源，以便在课堂上直观展示相互作用力的特点，帮助学生更好地理解抽象的物理概念。

-搜集生活中体现牛顿第三定律的实际案例，如拔河比赛、划船等，以图片或视频形式展示，让学生感受物理知识与日常生活的紧密联系。

-准备相关习题和拓展阅读材料，供学生在课堂巩固知识和课后自主学习使用。

3.实验器材：

-准备实验所需的弹簧测力计、滑轮、小车、砝码等器材，确保实验器材的完整性和安全性。

-检查实验器材的功能和数量，提前进行调试，确保实验过程顺利进行。

-准备实验操作指南和实验报告模板，指导学生正确进行实验操作和记录实验结果。

4.教室布置：

-根据教学需要，将教室划分为讲授区、实验操作台和分组讨论区。确保每个区域空间宽敞，便于学生进行实验操作和小组讨论。

-讲授区配置多媒体设备，便于展示辅助教学材料。

-实验操作台附近设置安全警示标志，提醒学生注意实验安全。

-分组讨论区配备白板或黑板，方便学生记录讨论成果和展示思维过程。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校的学习平台，发布关于牛顿第三定律的预习资料，包括PPT、科普视频和预习指南，明确要求学生了解牛顿第三定律的基本概念。

设计预习问题：围绕牛顿第三定律，设计问题如“什么是作用力和反作用力？”“你能给出生活中的实例吗？”以激发学生思考。

监控预习进度：通过学习平台的数据分析，跟踪学生的预习情况，并通过微信群提醒学生按时完成预习任务。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照预习指南，阅读教材，观看视频，初步理解牛顿第三定律的内容。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录下自己的理解和新产生的疑问。

提交预习成果：学生将自己的预习笔记、问题列表等提交到学习平台，与同学和老师分享。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台和微信群，实现资源共享和交流互动。

-作用与目的：

帮助学生为新课的学习做好知识准备，培养学生的自主学习能力和独立思考习惯。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过一个简单的互动游戏（如互相推拉），引出牛顿第三定律，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解牛顿第三定律的内容，结合实例（如两个磁铁相互吸引和排斥）帮助学生理解作用力和反作用力的关系。

组织课堂活动：设计小组讨论和实验活动，让学生通过实际操作验证牛顿第三定律。

解答疑问：针对学生在讨论和实验中的疑问，及时进行解答和引导。

-学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，对老师提出的问题积极思考，参与课堂互动。

参与课堂活动：学生分组进行讨论和实验，体验牛顿第三定律在实际中的应用。

提问与讨论：学生针对不懂的问题勇敢提问，与小组成员或老师进行讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过生动的案例分析，帮助学生理解牛顿第三定律的原理。

实践活动法：通过小组实验，让学生亲身体验作用力和反作用力的相互作用。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通技巧。

-作用与目的：

加深学生对牛顿第三定律的理解，通过实践活动培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据本节课的学习内容，布置相关的习题和思考题，巩固学生对牛顿第三定律的理解。

提供拓展资源：推荐相关的物理书籍、在线课程和科普文章，供学生进一步学习和探索。

反馈作业情况：及时批改学生作业，给出反馈意见，指导学生改进学习方法。

-学生活动：

完成作业：学生认真完成作业，巩固课堂上学到的知识。

拓展学习：利用老师提供的资源，进一步学习相关的物理知识，拓宽视野。

反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习中的收获和不足，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业，主动探索拓展资源。

反思总结法：引导学生通过反思，提升自我认知和自我管理能力。

-作用与目的：

巩固学生对牛顿第三定律的理解，提高学生的知识应用能力。

通过拓展学习，激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的深度思考能力。

通过反思总结，帮助学生形成良好的学习习惯，促进个人成长。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《牛顿运动定律的应用》：介绍牛顿运动定律在实际生活中的应用，如汽车行驶、飞机飞行、火箭发射等，让学生了解物理知识与现实世界的紧密联系。

-《力的相互作用》：深入探讨相互作用力的本质，分析不同物体之间的力的作用和反作用，帮助学生更好地理解牛顿第三定律。

-《物理实验方法》：介绍物理实验的基本方法和技巧，包括实验设计、数据收集、结果分析等，帮助学生掌握实验操作和数据处理的能力。

2.课后自主学习和探究：

-鼓励学生进行课后自主学习和探究，通过阅读拓展阅读材料，进一步了解牛顿运动定律的应用和相互作用力的特点。

-布置相关的思考题和实验探究题目，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，提高他们的思维能力和实验技能。

-鼓励学生进行小组合作，共同探讨物理现象背后的原理，培养团队合作和沟通能力。

-鼓励学生参与物理竞赛和科技创新活动，将所学知识应用到实际项目中，培养创新思维和解决问题的能力。

这些拓展阅读材料和课后自主学习探究内容与教材内容紧密相关，旨在帮助学生更好地理解和应用牛顿运动定律，培养他们的自主学习能力和科学探究精神。通过这些拓展与延伸，学生可以进一步拓宽知识视野，提高物理学科素养。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与程度，包括积极回答问题、提问和与同学进行讨论的情况。

-学生对牛顿第三定律的理解程度，通过课堂问答和互动环节进行观察。

-学生对实验操作的认真程度和实验数据处理的准确性。

2.小组讨论成果展示：

-各小组对牛顿第三定律的理解和应用，通过小组汇报和讨论成果展示来评价。

-小组内部分工合作情况，包括组内讨论的深入程度和成员之间的互动交流。

3.随堂测试：

-设计与牛顿第三定律相关的选择题和简答题，测试学生对知识点的掌握程度。

-通过测试结果分析学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供依据。

4.实验报告：

-学生完成的实验报告，包括实验设计、数据记录、结果分析和结论。

-实验报告中的思考题和问题解答，反映学生对实验原理的理解和运用能力。

5.教师评价与反馈：

-针对学生在课堂上的表现，给予及时的表扬和鼓励，增强学生的学习信心。

-对学生在小组讨论和实验报告中的表现进行点评，指出优点和不足，提供改进建议。

-结合随堂测试结果，给予学生个性化的反馈，帮助学生查漏补缺。

-定期与学生进行一对一交流，了解学生的学习进展和困惑，提供针对性的指导。课后作业-设计与牛顿第三定律相关的应用题，要求学生运用所学知识解决实际问题。

-布置实验报告，让学生分析实验数据，总结实验结果，并解释牛顿第三定律的应用。

-鼓励学生撰写学习反思，总结自己在学习牛顿第三定律过程中的收获和困惑。

2.详细补充和说明举例题型：

-题型一：应用题

题目：小明站在冰面上，用一根绳子拉住一个小车，小车受到的拉力是多少？如果小明和小车的总重量为60kg，冰面对小车的摩擦力是多少？

答案：根据牛顿第三定律，小车受到的拉力等于小明拉绳子的力，摩擦力等于小车对冰面的压力。假设摩擦系数为0.1，则摩擦力为60kg*9.8m/s^2*0.1=58.8N。

-题型二：实验报告

题目：进行一个简单的弹簧测力计实验，记录弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系，并解释实验结果。

答案：实验结果显示，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。这是因为根据胡克定律，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。

-题型三：学习反思

题目：在学习牛顿第三定律的过程中，你有哪些收获和困惑？请结合实际例子进行说明。

答案：在学习牛顿第三定律的过程中，我了解到力的相互作用原理，并通过实验验证了这一原理。然而，我在理解摩擦力时有些困惑，不明白摩擦力是如何产生的。通过查阅资料和与同学讨论，我逐渐明白了摩擦力是由两个物体表面之间的相互作用力产生的。

-题型四：案例分析

题目：分析一辆汽车在行驶过程中所受的各种力的作用，并解释这些力的来源。

答案：汽车在行驶过程中受到的力包括发动机产生的驱动力、空气阻力、地面摩擦力等。驱动力来源于发动机对轮胎的作用力，空气阻力来源于空气对汽车的作用力，摩擦力来源于地面与轮胎之间的相互作用力。

-题型五：实验探究

题目：设计一个实验，验证牛顿第三定律。请描述实验原理、实验步骤和预期结果。

答案：实验原理：根据牛顿第三定律，两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。实验步骤：将两个弹簧测力计连接在一起，使它们相互拉扯。预期结果：两个弹簧测力计的读数相等，方向相反，验证了牛顿第三定律。教学反思在本节课的教学过程中，我深刻体会到牛顿第三定律的重要性，同时也发现了教学中的一些不足之处。首先，我发现学生在理解牛顿第三定律时，对于相互作用力的概念有些混淆，尤其是作用力和反作用力的方向关系。为了帮助学生更好地理解这一点，我在课堂上使用了更多的实例和互动游戏，让学生亲身体验力的相互作用。此外，我还设计了一些相关的习题，让学生在练习中加深对概念的理解。

其次，在实验教学方面，我发现学生在操作过程中存在一些问题，如实验设计不够严谨、数据处理不够准确等。为了提高学生的实验能力，我专门安排了一节实验技能培训课，教授学生如何设计实验、如何准确测量和记录数据，