2024-2025学年新教材高中物理 第4章 牛顿运动定律 第4节 牛顿第三定律教学实录 粤教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中物理第4章牛顿运动定律第4节牛顿第三定律教学实录粤教版必修第一册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容2024-2025学年新教材高中物理第4章牛顿运动定律第4节牛顿第三定律教学实录粤教版必修第一册

1.牛顿第三定律的基本内容；

2.牛顿第三定律的应用；

3.牛顿第三定律与其他物理定律的关系；

4.实际生活中的牛顿第三定律实例分析。二、核心素养目标分析培养学生科学探究能力，通过实验和实例分析，使学生理解牛顿第三定律的内涵，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。增强学生的科学思维，引导学生从观察现象到抽象概括，再到逻辑推理，培养严谨的科学态度和批判性思维能力。同时，激发学生对物理学科的兴趣，提升学生的社会责任感和创新意识。三、学情分析本节课面向的是高中一年级学生，这一阶段的学生正处于青春期，思维活跃，好奇心强，对未知事物充满探索欲望。在知识层面上，学生已经具备了一定的物理基础，能够理解力学的基本概念，如力的作用、运动状态等。然而，由于高中物理课程的难度和深度逐渐增加，学生对牛顿运动定律的理解可能存在一定的困难。

在能力方面，学生需要具备一定的实验操作能力，能够熟练使用实验器材，观察实验现象，并从中提取有效信息。此外，学生的逻辑推理能力、抽象思维能力也是学习牛顿第三定律的关键。在高中一年级，学生的这些能力正在逐步发展，但尚未达到成熟水平。

从素质角度来看，学生需要具备良好的学习习惯，如专注力、耐心、合作精神等。在高中物理学习中，学生需要通过小组讨论、合作学习等方式，共同完成实验和问题解决，因此，良好的行为习惯对课程学习至关重要。

对于本节课的学习，学生的知识基础和认知能力对理解牛顿第三定律有一定影响。如果学生能够熟练掌握牛顿第二定律，将有助于他们对牛顿第三定律的理解。同时，学生的实验操作能力和逻辑推理能力将对实验分析和定律应用产生直接影响。因此，在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，采用多样化的教学方法，以适应不同学生的学习需求，确保每个学生都能在课堂中获得成长。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有粤教版必修第一册高中物理教材，以供本节课学习。

2.辅助材料：准备与牛顿第三定律相关的图片、图表和动画视频，帮助学生直观理解定律。

3.实验器材：准备弹簧测力计、滑轮、砝码等，以进行牛顿第三定律的实验演示。

4.教室布置：设置分组讨论区，并确保实验操作台的安全和便利性，以便学生进行实验操作。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕牛顿第三定律，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“两个物体相互作用时，它们的力是如何相互作用的？”、“牛顿第三定律与牛顿第二定律有何区别和联系？”等。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解牛顿第三定律的基本概念。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解牛顿第三定律，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过实际生活中的例子，如两个人推拉木箱的场景，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，结合实例帮助学生理解力的相互作用和作用力与反作用力的关系。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，讨论牛顿第三定律的应用场景，并分享自己的理解。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，尝试应用牛顿第三定律解释生活中的现象。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解牛顿第三定律。

实践活动法：设计实践活动，让学生通过实验验证牛顿第三定律。

作用与目的：

帮助学生深入理解牛顿第三定律，掌握力的相互作用原理。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置设计一个简单的实验，验证牛顿第三定律的作业，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与牛顿第三定律相关的拓展资源，如相关的科学实验视频、物理学家传记等。

学生活动：

完成作业：认真完成实验设计作业，通过实验验证牛顿第三定律。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进一步了解牛顿第三定律的历史背景和科学家的研究故事。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的牛顿第三定律知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、拓展与延伸六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料

《牛顿的第三定律：力的相互作用原理》

《力学中的对称性：牛顿第三定律与守恒定律》

《从日常生活到宇宙探索：牛顿第三定律的应用》

《物理学家牛顿的故事：牛顿第三定律的发现过程》

2.课后自主学习和探究

（1）力的相互作用原理在工程中的应用

-学生可以探究牛顿第三定律在桥梁、建筑、汽车、飞机等工程中的应用。

-通过查阅资料，了解工程师如何利用牛顿第三定律设计更安全的结构。

-分析实际案例，讨论牛顿第三定律如何帮助工程师解决实际问题。

（2）牛顿第三定律与能量守恒

-学生可以研究牛顿第三定律与能量守恒定律之间的关系。

-探究在封闭系统中，牛顿第三定律如何保证能量的转换和守恒。

-通过实验或模拟，验证牛顿第三定律在能量守恒中的作用。

（3）牛顿第三定律在生物学中的应用

-学生可以探讨牛顿第三定律在生物学领域，如肌肉运动、动物行为等方面的应用。

-分析动物如何利用牛顿第三定律进行捕食、逃避危险等行为。

-通过观察实验或视频，了解生物如何适应和利用牛顿第三定律。

（4）牛顿第三定律在航天领域的应用

-学生可以研究牛顿第三定律在航天器发射、轨道运行、太空行走等方面的应用。

-了解航天工程师如何利用牛顿第三定律设计航天器的推进系统、姿态控制系统等。

-通过模拟实验或在线资源，探究牛顿第三定律在航天器发射和运行中的作用。

（5）牛顿第三定律与其他物理定律的关系

-学生可以研究牛顿第三定律与万有引力定律、动量守恒定律之间的关系。

-探究牛顿第三定律在广义相对论中的应用和意义。

-通过阅读相关文献或参加物理竞赛，了解牛顿第三定律在物理学发展史上的地位。

（6）牛顿第三定律与日常生活中的现象

-学生可以观察和记录日常生活中牛顿第三定律的实例，如走路、跳跃、碰撞等。

-分析这些现象背后的物理原理，加深对牛顿第三定律的理解。

-通过制作小实验或模型，展示牛顿第三定律在日常生活中的应用。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解牛顿第三定律时，我尝试将抽象的物理概念与具体的实验现象相结合，让学生通过实验直观地感受力的相互作用。例如，通过设置“相互作用力实验”，让学生亲手操作，观察并记录力的变化，从而加深对定律的理解。

2.案例教学法：为了让学生更好地理解牛顿第三定律在实际生活中的应用，我引入了多个实际案例，如汽车刹车、跳跃等，让学生分析这些现象背后的物理原理，提高学生的应用能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对牛顿第三定律的理解不够深入：部分学生在学习过程中，对牛顿第三定律的理解停留在表面，未能深入挖掘其背后的物理原理和实际应用。

2.课堂互动不足：在课堂教学中，我发现学生参与度不高，部分学生对于提出的问题回答不够积极，这可能是由于课堂氛围不够活跃，或者学生对某些知识点存在困惑。

3.评价方式单一：目前主要采用书面作业和考试来评价学生的学习成果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况，特别是在培养学生的实践能力和创新思维方面。

反思改进措施（三）

1.深化学生对牛顿第三定律的理解：在今后的教学中，我将更加注重引导学生深入挖掘牛顿第三定律的物理原理，通过设置更具挑战性的问题，激发学生的思考。同时，鼓励学生通过小组讨论、实验探究等方式，提高对定律的理解和应用能力。

2.丰富课堂互动形式：为了提高学生的参与度，我将尝试采用更多样化的教学手段，如小组合作、角色扮演、案例分析等，营造活跃的课堂氛围，让学生在互动中学习。

3.完善评价方式：在评价学生时，我将结合多种评价方式，如课堂表现、实验报告、项目展示等，全面评估学生的学习成果。同时，关注学生的个性化发展，鼓励学生在物理学习中发挥自己的特长。

4.加强与学生的沟通：在今后的教学中，我将更加注重与学生沟通交流，了解他们的学习需求和困惑，及时调整教学策略，确保每位学生都能在课堂上获得成长。

5.注重教学反思：在每节课结束后，我将认真反思教学过程，总结经验教训，不断改进教学方法，提高教学质量。同时，积极参与教研活动，与同行交流教学心得，共同促进教学水平的提升。八、典型例题讲解例题1：质量为m的物体在水平面上受到两个力F1和F2的作用，其中F1=10N，F2=5N，且F1与F2的夹角为120°。求物体所受的合力大小和方向。

解答：根据向量合成原理，我们可以将F1和F2视为两个向量，它们合成的合力F可以通过平行四边形法则或三角形法则求得。

首先，我们使用三角形法则，将F1和F2作为两个邻边，构造一个三角形。由于F1和F2的夹角为120°，我们可以使用余弦定理来计算合力F的大小：

F²=F1²+F2²-2*F1*F2*cos(120°)

F²=10²+5²-2*10*5*cos(120°)

F²=100+25+50

F²=175

F=√175

F≈13.23N

cos(θ)=(F1*cos(120°)+F2)/F

θ=arccos((10*cos(120°)+5)/13.23)

θ≈arccos(-0.309)

θ≈107.5°

因此，合力F的大小约为13.23N，方向与F1的方向夹角约为107.5°。

例题2：一辆质量为m的汽车以速度v行驶在水平公路上，突然遇到紧急情况停车，汽车受到的阻力为F。如果汽车在时间t内停下来，求汽车受到的阻力F与汽车速度v的关系。

解答：根据牛顿第二定律，合外力等于质量乘以加速度。汽车停下来时，其加速度a是负值，表示减速。因此，我们有：

F=m*a

a=-v/t

将加速度a代入上式，得到：

F=m*(-v/t)

F=-mv/t

例题3：一个质量为m的物体放在光滑的水平面上，一个力F作用于物体上，使物体产生加速度a。求物体受到的力F与加速度a的关系。

解答：根据牛顿第二定律，力F等于质量m乘以加速度a：

F=m*a

例题4：一个质量为m的物体受到两个力F1和F2的作用，其中F1=10N，F2=5N，且F1与F2的夹角为90°。求物体所受的合力大小和方向。

解答：由于F1和F2垂直，我们可以直接使用勾股定理来计算合力F的大小：

F²=F1²+F2²

F²=10²+5²

F²=100+25

F²=125

F=√125

F≈11.18N

合力的方向可以通过计算F1和F2的夹角的正切值来得到：

tan(θ)=F2/F1

θ=arctan(5/10)

θ=arctan(0.5)

θ≈26.6°

因此，合力F的大小约为11.18N，方向与F1的方向夹角约为26.6°。

例题5：一个质量为m的物体受到一个力F的作用，在时间t内移动了距离s。求力F与物体移动距离s的关系。

解答：根据功的定义，功W等于力F乘以物体移动的距离s：

W=F*s

由于功W也等于力F乘以物体移动的速度v乘以时间t（W=F*v*t），我们可以推导出力F与距离s的关系：

F*s=F*v*t

s=v*t

如果我们知道物体的加速度a，那么速度v可以表示为v=a*t。将这个关系代入上面的等式中，得到：

F*s=F*a*t*t

F*s=F*a*t²

F=s/t²

因此，力F与物体移动距离s的关系可以表示为F=s/t²，其中t是物体移动的时间，a是物体的加速度。课堂1.课堂评价

课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，它有助于教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略，确保教学目标的实现。以下是我对课堂评价的具体实施方法：

（1）提问与回答：通过提问，我可以了解学生对牛顿第三定律的理解程度。我会设计不同难度的问题，从基础知识到应用问题，逐步提高学生的思维深度。同时，观察学生的回答，可以判断他们对知识的掌握情况。

（2）观察学生参与度：在课堂活动中，我会关注学生的参与度，包括他们是否积极参与讨论、实验操作等。通过观察，我可以发现学生在学习过程中存在的问题，如注意力不集中、参与度低等。

（3）小组讨论与协作：在小组讨论环节，我会观察学生的协作能力、沟通能力和解决问题的能力。通过小组讨论，我可以了解学生对牛顿第三定律的理解和应用能力。

（4）课堂测试：在课程结束后，我会进行课堂测试，以检验学生对牛顿第三定律的掌握程度。测试题包括选择题、填空题和简答题，旨在