2024-2025学年高中物理 4.5 牛顿第三定律教案 新人教版必修1

2024-2025学年高中物理4.5牛顿第三定律教案新人教版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中物理4.5牛顿第三定律教案新人教版必修1课程基本信息1.课程名称：高中物理4.5牛顿第三定律

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2024-2025学年

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标分析本节课围绕牛顿第三定律展开，旨在培养学生以下核心素养：首先，通过探究作用力与反作用力的关系，提升学生的科学思维能力，使其能够运用物理概念分析实际问题。其次，通过实验观察与数据分析，培养学生科学探究的能力，使其在实验过程中掌握科学方法，提高解决问题的实践能力。此外，通过引入生活实例，让学生体会物理知识与日常生活的紧密联系，增强学生的科学责任感和社会责任感。最后，通过小组合作与讨论，培养学生团队合作精神，提高沟通与交流能力，使学生在互动中共同成长，全面提升综合素质。本节课的教学旨在帮助学生形成系统的物理知识体系，为今后的学术发展和社会实践奠定基础。学习者分析1.学生已经掌握了牛顿第一定律和第二定律的基本概念，了解力和运动状态变化之间的关系，能够运用牛顿第二定律解决一些简单的物理问题。此外，学生对力的矢量性、平衡力的概念有一定的理解。

2.学生普遍对物理现象具有较强的好奇心，对实验和观察有较高的兴趣。他们的逻辑思维能力逐渐成熟，具备一定的抽象思维能力，能够通过实验和数学推导来探究物理规律。在学习风格上，学生中存在多样性，有的擅长视觉学习，有的偏好动手操作，有的则喜欢通过讨论和思考来理解问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对作用力与反作用力同时性、等大反向的理解；在实验中准确观测和记录力的作用和反作用；将牛顿第三定律与实际情境结合，解决复杂的物理问题；以及对于相互作用力的系统性和普遍性认识不足，需要通过具体实例和引导来加强理解。此外，对于一些空间想象力较弱的学生，理解力的相互作用方向可能存在一定难度。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，对牛顿第三定律的基本概念、原理进行深入讲解，帮助学生建立清晰的物理图像。结合生活实例，引导学生理解作用力与反作用力的相互关系，提高学生的理论认识。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，让学生针对特定问题发表自己的观点，互相交流、辩论，激发学生的思维活力。通过讨论，使学生从不同角度理解牛顿第三定律，培养其创新意识和批判性思维。

3.实验法：设计一系列实验，让学生亲自动手操作，观察作用力与反作用力的现象，从而加深对牛顿第三定律的理解。实验过程中，鼓励学生提出问题、解决问题，培养其实践操作能力和科学探究精神。

教学手段：

1.多媒体设备：运用多媒体课件，展示牛顿第三定律的动态图解、实例分析等，使抽象的物理概念形象化，便于学生理解。同时，通过视频资料展示实验操作过程，提高学生的实验技能。

2.教学软件：利用物理教学软件，如PhET、GeoGebra等，设计互动式教学环节，让学生在虚拟环境中探究作用力与反作用力的关系，增强学生的学习兴趣和参与度。

3.网络资源：引导学生利用网络资源，搜集与牛顿第三定律相关的科普文章、实验视频等，拓展学生的知识视野，提高其自主学习能力。

结合以上教学方法与手段，本节课将充分调动学生的学习积极性，引导学生主动探究牛顿第三定律的奥秘，提高教学效果和效率。同时，注重培养学生的实践操作能力和团队合作精神，使学生在愉快的氛围中掌握物理知识。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《牛顿第三定律》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过两个人相互推挤，结果都向后退的情况？”这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索牛顿第三定律的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解牛顿第三定律的基本概念。牛顿第三定律指出，对于任意两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。这个定律揭示了力的相互作用原理，是力学中的基本法则。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了牛顿第三定律在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调作用力与反作用力的同时性和等大反向这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与牛顿第三定律相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示作用力与反作用力的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“牛顿第三定律在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了牛顿第三定律的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对牛顿第三定律的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《物理世界》杂志中的“力的相互作用”专题文章，深入探讨牛顿第三定律在现代物理学中的应用。

-《趣味物理》一书中关于牛顿第三定律的章节，通过生活中的实例解释作用力与反作用力的关系。

-《高中物理实验指导》中关于牛顿第三定律的实验设计，提供多种实验方案，帮助学生更好地理解定律。

-《科学家传记》中关于牛顿的生平介绍，了解牛顿的科学研究过程和他对物理学发展的贡献。

2.课后自主学习和探究：

-研究牛顿第三定律在航空航天领域的应用，例如火箭升空时的推力和反推力。

-探索牛顿第三定律在体育运动中的体现，如足球运动中的踢球和球的反作用力。

-分析牛顿第三定律在环境保护中的作用，例如减少汽车尾气排放的装置如何利用反作用力。

-调查牛顿第三定律在日常生活中的应用，如使用锤子敲打钉子时，锤子对钉子的作用力和钉子对锤子的反作用力。

学生可以通过以下方式展开自主学习和探究：

-阅读推荐的拓展阅读材料，加深对牛顿第三定律理论知识的理解。

-观看相关的科普视频，了解牛顿第三定律在现代科技中的应用。

-参与线上物理社区，与其他学生或专家讨论牛顿第三定律的相关问题。

-设计简单的实验或观察活动，验证牛顿第三定律在实际中的有效性。

-撰写小论文或报告，总结自己的学习成果和对牛顿第三定律的思考。作业布置与反馈作业布置：

1.请学生完成课本第XX页的练习题，包括选择题和计算题，以巩固牛顿第三定律的基本概念和计算方法。

-选择题：要求学生判断给出的一系列情境中，哪些是符合牛顿第三定律的，哪些不符合，并给出理由。

-计算题：要求学生根据给定的作用力和方向，计算反作用力的大小和方向，并解释计算过程。

2.设计一个实验方案，验证牛顿第三定律在实际中的适用性。要求实验设计合理，能够清晰地展示作用力与反作用力的关系。

-实验报告：包括实验目的、原理、器材、步骤、数据记录和分析、结论等。

3.撰写一篇小论文，探讨牛顿第三定律在生活中的一个具体应用，如体育运动、交通工具设计等。

-论文要求：结构清晰，论据充分，能够结合实例分析牛顿第三定律的作用和意义。

作业反馈：

1.对于选择题，批改时注意学生是否能够准确判断作用力与反作用力的关系，对于错误的答案，指出错误原因，并提供相关知识点复习建议。

2.对于计算题，关注学生是否正确应用牛顿第三定律进行计算，是否理解计算过程中的矢量性质。对于计算错误，指导学生回顾相关计算法则，并建议进行额外练习。

3.对于实验报告，评价学生的实验设计是否合理，数据记录是否准确，分析是否到位。针对实验中的不足，给出改进意见，鼓励学生在安全的前提下重复实验，以提高实验技能。

4.对于小论文，从内容、结构、论证等方面进行全面评价。针对论文中的优点和不足，分别给予肯定和改进建议，鼓励学生深入思考和拓展研究。重点题型整理1.题型一：计算作用力和反作用力的大小和方向。

-题目：一辆质量为m的汽车以速度v向前行驶，受到一个与速度方向相同的恒力F的作用。求汽车对地面的摩擦力大小和方向。

-解答：根据牛顿第三定律，汽车受到地面的摩擦力与地面受到汽车的摩擦力大小相等、方向相反。因此，摩擦力的大小为F，方向与汽车行驶方向相反。

2.题型二：分析作用力和反作用力在系统中的作用。

-题目：两个质量相等的物体通过一根不可伸长的绳子连接，其中一个物体受到一个向右的恒力F作用。求另一个物体的加速度大小和方向。

-解答：根据牛顿第三定律，两个物体之间的绳子对它们的拉力大小相等、方向相反。因此，受到向右力的物体向右加速，另一个物体向左加速，加速度大小相等，方向相反。

3.题型三：应用牛顿第三定律解决实际问题。

-题目：一个质量为m的人站在质量为M的木板上，木板放在光滑水平地面上。当人向右用力推木板时，求木板的加速度大小。

-解答：根据牛顿第三定律，人对木板的推力与木板对人的反作用力大小相等、方向相反。木板受到的总水平推力为人对木板的推力减去地面对木板的摩擦力。因此，木板的加速度为(F-f)/M，其中F为人对木板的推力，f为地面对木板的摩擦力。

4.题型四：解释作用力和反作用力同时性的含义。

-题目：一个物体在空中自由下落，同时受到空气阻力f的作用。求物体下落过程中的加速度大小和方向。

-解答：根据牛顿第三定律，物体受到的重力与物体对地球的反作用力大小相等、方向相反。同时，物体受到的空气阻力与物体对空气的反作用力大小相等、方向相反。因此，物体的加速度为g-f/m