高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第4节 牛顿第三运动定律教学设计

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第4节 牛顿第三运动定律教学设计，共5页。教案主要包含了探究作用力与反作用力的关系，对牛顿第三定律的理解等内容，欢迎下载使用。


本节选自鲁科版第五章第四节，牛顿第三定律是把物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，是对牛顿第一、第二运动定律的补充，有了它就会把受力分析的对象从一个物体扩展到多个物体，拓宽了分析思路和解题范围，对后面解决超失重、碰撞问题做了很好的铺垫。
【物理观念】能区分一对平衡力与相互作用力；理解牛顿第三定律的内容，能用牛顿第三定律解释生产生活中的相关现象，解决一些实际问题。
【科学思维】能综合应用牛顿第二定律与牛顿第三定律对一些动力学问题进行分析和推理，获得结论。能利用与牛顿运动定律相关的证据表达自己的观点。
【科学探究】能根据作用力与反作用力的定义设计实验，探究作用力与反作用力的大小、方向和作用线有怎样的关系。
【科学态度与责任】通过实验探究，渗透物理方法的教育，培养学生分析问题、解决问题的能力；从认识到实验归纳总结出物理规律并加以运用，让学生体验成功的喜悦，树立学好物理的信心。
【教学重点】知道力的作用是相互的，掌握作用力与反作用力的定量关系，能用牛顿第三定律分析实际问题。
【教学难点】正确区分一对平衡力与相互作用力。
【导入新课】（问题情境引入）
假如人在静止于水面上的小船从船头走向船尾，小船会怎样运动？
思考：为什么会出现这种现象？
【新课讲授】
一、相互作用力
学生通过三个体验活动，体会作用力与反作用力并得到相互作用力的概念。
体验一：体验鼓掌时两手的受力情况
体验二：体验手按钉子时，手与钉子的受力情况
以上两个体验活动都是物体与物体接触时，物体间有相互作用力。
思考：当两个物体不直接接触时，如果一个物体施力与另一物体，是否也有类似情况？（激发学生的探知欲，引入体验三）
体验三：在光滑的桌面上放置两根条形磁铁，它们彼此靠近但不直接接触，用两手分别按住它们以保持静止。当放开一只手或两只手同时放开时，会发生什么现象？这说明了什么？
总结：根据这三次体验，得出“力的作用是相互的”这一结论。得到相互作用力的概念。
定义：物体间的相互作用力称为作用力与反作用力。
二、探究作用力与反作用力的关系
1、体验相互作用力的方向：光滑的冰面上，甲乙两人用力推对方，观察思考两人的受力情况。
甲乙两人会向相反的方向运动。
结论：两人之间的相互作用力方向相反。
2、实验探究作用力与反作用力的关系
（1）用弹簧测力计探究
改变两手的拉力，观察并记录两只弹簧测力计的示数如何变化。
根据实验结果分析：作用力与反作用力的大小、方向和作用线分别有怎样的关系？
等大、反向
（2）用力传感器探究
将两个调零后的力传感器相互勾住，保持轴心在同一直线上，轻拉传感器，观察实验的F-t图像。
根据图像观察，力学传感器之间的相互作用力的大小、方向具有什么样的关系？
等大、反向
作用力与反作用力随时间的变化有什么样的关系？
eq \\ac(○,1)同时产生、同时消失、同时变化的一一对应关系。
3、结论
牛顿第三运动定律：两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反， 作用在同一条直线上 。
式中的负号表示作用力F与反作用力 的方向相反。
三、对牛顿第三定律的理解
1、鼓掌时，两手的相互作用力各是什么性质的力？
2、两磁铁相互靠近时，两磁铁的相互作用力各是什么性质的力？
3、手按钉子时，手与钉子的相互作用力各是什么性质的力？
通过对这三个问题的思考，得到“ eq \\ac(○,2)作用力与反作用力一定是同种性质的力”、“ eq \\ac(○,3)作用力F与反作用力 分别作用于两个不同的物体 ”的结论。
问题：既然作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上 ,那么这两个力就是一对平衡力,效果可以抵消,这种说法对不对?为什么?（以此问题加深对相互作用力和平衡力的理解）
以桌子上的物体与桌子之间的力为例。
桌子对物块的支持力和物块自身的重力是一对平衡力。
桌子对物块的支持力和物块对桌子的压力是一对作用力和反作用力。
4、比较一对平衡力和一对相互作用力的异同点
5、牛顿第三运动定律的应用