人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律教学设计

导入新课

力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？

出示图片：大人跟小孩掰手腕

大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上。那么，他们施加给对方的力，大小相等吗？

平时我们说磁铁能吸引铁钉，而不说铁钉能吸引磁铁，是不是因为磁铁吸引铁钉的力大于铁钉吸引磁铁的力呢？

那么，这两者之间有什么关系？这就是我们今天要学习的内容―牛顿第三定律，

学生思考讨论

从生活走向物理，用生活中的一个情景开始一堂新课，能激发学生的好奇心和求知欲，并能增加学生的学习兴趣。

讲授新课

一、作用力和反作用力

  1、力：力是物体对物体的相互作用

用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力F，同时弹簧发生形变，手也就受到弹簧的拉力F '

用力推桌子，会感到桌子也在推我们。

人造卫星受到地球的吸引（重力），地球也受到它们的吸引。

教师总结：观察和实验的结果表明两个物体之间的作用总是相互的，且力总是成对出现。

2、作用力和反作用力

（1）定义：物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。

（2）相互作用的一对力，任选其中一个称为作用力，则另一个称为反作用力。

（3）作用力和反作用力分别作用在不同的物体上, 总是互相依赖，同时出现，同时消失。

二、牛顿第三定律

作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系呢？

这是一个定量的问题，我们需要通过实验测量来探究它们的大小、方向、作用线、作用点、同时性、同性质等问题。

1、实验：探究作用力和反作用力的关系

（1）实验目的

研究静止的物体和运动的物体的作用力和反作用力的关系。

（2）实验方法

  ①用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系

  ②用力传感器探究作用力与反作用力的关系

（3）实验器材：两只弹簧、力传感器

（4）实验步骤

①将两个测力计对拉，在作用过程中，观察两个测力计的示数

②将两个力传感器对拉。在作用过程中，观察力传感器记录的力的变化图像。

③将一个力传感器固定在木块上，用另一个力传感器拉动，观察力传感器记录的力的变化图像。

探究作用力和反作用力的关系的视频

（5）实验现象：从实验中可以发现，两个弹簧测力计的示数是相等的，方向相反；但在运动中的任何时刻，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。

注意事项

①使用弹簧秤前先进行调零。

②拉伸弹簧秤时不能超过量程。

③将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。

2、第三定律

大量事实表明： 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。

表达式：FAB=﹣FBA

说明：①定义中的“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下均成立。

②作用力与反作用力是同值、同性、同变化，异物、反向、又共线

思考讨论：大人跟小孩掰手腕，他们施加给对方的力，大小相等吗？

两手间的作用力与反作用力是大小相等的，大人会赢的原因是大人手腕能承受的力大于小孩能承受的力，所以“掰手腕”比的是手腕能承受的力的大小。

3、牛顿第三定律的应用

 思考讨论：在生活和生产中哪些现象应用了牛顿第三定律？

教师总结举例：

出示划龙舟图片

人在划船时，桨向后推水，水就向前推桨，将船向前推进。

出示汽车受驱动力的示意图

汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，使汽车前进 。

陷在泥泞中的汽车，尽管车轮飞转，但是如果泥和车轮之间太滑，车轮得不到足够的摩擦力，车也是出不来的。

出示拔河比赛图片

对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一 样大小的拉力．

双方之间的拉力并不是决定胜负的因素，哪边能获胜取决于哪边的摩擦力大。

针对练习：在甲乙两队拔河的这个事件中，下面说法正确的是（       ）

A.甲队输了比赛，是因为甲队拉乙队的力小于乙队拉甲队的力

B.甲队赢了比赛，是因为甲队拉乙队的力大于乙队拉甲队的力

C.只有处于僵持阶段时，甲队拉乙队的力才等于乙队拉甲队的力

D.不论谁输谁赢，甲队拉乙队的力总等于乙队拉甲队的力

答案：D

三、物体受力的初步分析

1、分析物体的受力的两条思路。

（1）根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况，这是下一章学习的内容；

（2）根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。

下面我们先从后一思路来分析物体的受力情况

例1：一个木块静止在粗糙斜面上，画出木块受力示意图

分析：一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。木块受到，方向竖直向下重力G；垂直于斜面向上的弹力FN ，木块受摩擦力吗？说出你判断的依据。

木块受到沿斜面向上的静摩擦力的作用。

假设木块和斜面之间没有摩擦，木块就会向下滑动，由此可以判断，静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势，所受的静摩擦力 Ff  是沿斜面向上的。

注意：必须明确研究对象，只分析研究对象受力，其它力不分析。

在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。

例如：涉及木块的作用力和反作用力共有三对：重力G和木块对地球的引力、弹力FN 和木块对斜面的压力、静摩擦力Ff 和木块对斜面的静摩擦力。由于我们是在对木块的受力情况进行分析，所以只把这六个力中木块所受的三个力画出来了。

例2：猴子吊在空中，请画出猴子的受力示意图.

分析：猴子受到竖直向下的重力G，还受到树枝对它的拉力F。由于猴子是静止的，而且不再受到其他力的作用，所以拉力F和重力G这两个力是一对相互平衡的力。

一对相互平衡的力的特点：大小相等、方向相反，作用在同一条直线上”，作用在同一物体（猴子）上。

思考：涉及猴子的作用力和反作用力有几对？

共有二对：重力G和猴子对地球的引力，如图为树枝向上拉猴子的力F和猴子向下拉树枝的拉力F/。

作用力和反作用力特点：大小相等、方向相反，作用在同一条直线上 。但不同的是，它们分别作用在两个物体（猴子和树枝）上

作用力、反作用力和平衡力的相同点和不同点

课堂练习

1、牛顿第三定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 _______，方向________，作用在同一条直线上．

答案：相等，相反

2、小华同学用手托起一本书，感受到书对他的手有压力，该力是由于_______ 发生弹性形变而产生，书对手的压力和手对书支持力的是一对______________________ 。

答案：书，作用力与反作用力

3、如图所示，用一水平力F压着物块，使其静止在竖直墙壁上，下列说法中正确的是（　　）

A．物块共受到三个力的作用

B．物块对墙壁共有两个力的作用

C．物块对墙壁的压力和墙壁对物块的弹力是一对平衡力

D．物块受到的重力和摩擦力是一对相互作用力

答案：B

4、关于两物体间的相互作用，下面说法正确的是（       ）

A.   马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力

B.马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力

C.马拉车不论动还是不动，马拉车的力的大小总等于车拉马的力的大小

D.  马拉车不动或匀速前进时，才有马拉车的力与车拉马的力大小相等

答案：C

5、关于作用力和反作用力，以下说法中正确的有（　　）

A．有作用力就有反作用力，两者作用在同一物体上

B．作用力和反作用力性质相同，所以当作用力是摩擦力时，反作用力也一定是摩擦力

C．某个同学在小船上直接用手向后用力划船，这个力使船前进

D．石头击鸡蛋，石存蛋破，证明作用力可以大于反作用力

答案：B

拓展提高

1、（2019•浙江学业考试）如图所示，把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．则关于A对B的作用力FAB与B对A的作用力FBA的说法正确的是（　　）

A．FAB大小大于FBA大小        

B．FAB大小等于FBA大小

C．FAB先于FBA产生            

D．FAB后于FBA产生

答案：B

2、用鸡蛋去碰石头，鸡蛋碎了，而石头却“安然无恙”。下列关于鸡蛋与石头间的相互作用力的说法正确的是（　　）

A．鸡蛋对石头施力在先，石头对鸡蛋施力在后

B．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力方向相同

C．鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力

D．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力都是弹力

答案：D

回顾一下力的定义，说说生活中的相互作用的例子。

学生总结结论

引导学生分析、归纳、总结出作用力和反作用力

学生理解实验目的掌握实验步骤并动手操作

学生思考讨论

思考讨论：在生活和生产中哪些现象应用了牛顿第三定律？

学生练习

在教师的引导下分析物体的受力

学生受力分析

吊在空中猴子的受力

学生练习

学生进一步理解力的作用的相互性

锻炼学生的总结能力

锻炼学生的分析、归纳、总结

能力

锻炼学生的动手操作能力

理解作用力与反作用力是大小相等的，并与新课引入相呼应

通过这种开放的教学过程，给学生创造出一个自由的发展空间，让学生投入到积极探索、认真思考，主动与别人合作的状态中去。

巩固所学知识

理解在受力分析时必须明确研究对象，只分析研究对象受力，其它力不分析，

理解一对相互平衡的力与作用力反作用力的区别

巩固本节知识

课堂小结

1、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。

2、作用力与反作用力的特点:

①作用在不同的物体上；

②具有同种性质；

③具有同时性（同生同失)。

3、一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析受力情况

梳理自己本节所学知识进行交流

根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。

板书

一、作用力和反作用力

1、物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。

2、作用力和反作用力分别作用在不同的物体上, 总是互相依赖，同时出现，同时消失。

二、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，这就是牛顿第三定律。

作用力与反作用力是同值、同性、同变化，异物、反向、又共线三、物体受力的初步分析

1、一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。

2、作用力、反作用力和平衡力的相同点和不同点。