高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用教学设计

4.5牛顿第三定律

一、              教材分析 

本节内容学生在初中已有一定基础．教学中要利用实验、视频资料或课件，多举例子，让学生观察、体会力是物体间的相互作用，并让学生描述物体间的相互作用。

牛顿第三定律揭示了作用力和反作用力之间的关系，在第二章中已经涉及对力的相互性的分析和应用，具有很重要的实际意义。

二、              教学目标

一、知识和技能

(1)知道作用力和反作用力的概念；

(2)理解牛顿第三定律的确切含义；

(3)能用牛顿第三定律解决简单问题；

三、过程和方法

(1)通过生活中的作用力和反作用力的事例，体验作用力和反作用力的不同作用效果；

(2)通过实验探究得出牛顿第三定律,体会实验在发现自然规律中的作用。

三、情感和价值观

培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题，

四、    教学重点

   对牛顿第三定律的理解和应用

五、    教学难点

正确区别作用力与反作用力跟平衡力。

六、              教学过程

从力的概念我们已经知道力的作用是相互的，有受力物体必有施力物体，那么两物体相互作用之间存在怎样的关系是我们加深对力的概念的理解所必须探讨的问题。

（一）   力是物体间的相互作用

【演示】先使玩具汽车的后轮（驱动轮）上紧发条，使它做逆时针转动，然后抓住

汽车顶部，把它按在垫着试管的薄木板上。在起点处，转动的后轮给木板向右的作用力f，于是木板向右运动，这时木板对后轮有没有作用力？再把汽车拿起，使木板制动，然后使后轮再转动，把玩具汽车放在木板上，可以看到木板向右运动的同时，玩具汽车向在运动，说明后轮对木板施加向右的作用力的同时，木板对后轮施加向左的反作用力。这两个均为摩擦力，且同时产生，同时消失。

    通过学生的观察，教师的引导得出结论：

1. 力是两物体间的相互作用，我们把这一对相互作用的力称为作用力和反作用

力，且作用力和反作用力的性质相同，同时存在，同时消失。

【演示】把两个相同的弹簧秤A和B连接在一起，用手拉弹簧秤A，可以看到

两个弹簧秤的指针同时移动，弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的拉力F的大小，而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的拉力F′的大小，可以看出两弹簧秤的示数是相等的，改变手的拉弹簧秤的力，弹簧秤的示数随着改变（同时增大，同时减小，同时为零），但两个弹簧秤示数总相等，方向总相反。

2.  作用力和反作用力总是在一条直线上大小相等，方向相反，分别作用在两相互

作用的物体上。

（二）   牛顿第三定律

1. 牛顿第三定律的表述：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，作用在一条直线上。

2. 牛顿第三定律的数学表达式表述：F=-F′（负号表示反作用力F′与作用力F

的方向相反）

3. 对牛顿第三定律的深层理解：

⑴ 有大小相等，方向相反，作用在两个物体上， 同时产生，同时消失，作用时间相同，力的性质相同，总是大小相等作用在同一条直线上等性质的力，不一定是作用力与反作用力。还必须具有是两个物体之间的相互作用才可肯定其为作用力与反作用力          的力。

（2）定律中的“总是”这两个字是强调对于任何物体，在任何条件下，这两个相等的关系都成立即；

不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或大物体与小物体间，还是任何形状的物位之间其相互作用力总是大小相等。

 不管物体的运动状态如何。例如静止的物体之间，运动的物体之间或静止物体与静止的物体之间，其相互作用力都是大小相等，

     ⑶ 作用力和反作用力的产生和消失是同时的。因为两者中若有一个产生和消失，则另一个必须同时产生或消失。否则其间的相等关系就不成立了。可见认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的。

4. 作用力和反作用力跟平衡力的区别

作用力和反作用力跟平衡力虽有相似之处（力的大小相等，方向相反，作用在同一

直线上）但更重要的是它们之间存在本质的区别。

⑴ 作用物体不同。作用力和反作用力是作用在两个不同物体上，而平衡力只作用

在一个物体上。

⑵ 力的性质不同。作用力和反作用力必是同性质的力，而平衡力可以是性质不同

的一对力。

     ⑶ 力的作用时间不同。作用力和反作用力同时产生，同时消失，而一对平衡力中的一个消失，另一个可以存在。。

     ⑷ 作用效果不同。作用力和反作用力在两个不同物体上，效果可以不同，作用力和反作用不存在平衡问题。而一对平衡力的作用效果是使外同处于平衡状态。

     可见：作用力和反作用力“异体（相互作用的两物体）、共线（作用在一条直线上）、等值（大小相等）、反向（方向相反）、同性（性质相同）、同存（同时存在同时消失）”，平衡力是“同体（作用在同一物体上）、共线、等值、反向”。

     【例1】一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（       ）

1. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
2. 大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大
3. 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相同
4. 地面对大人的最大摩擦力一定比地面对小孩的最大摩擦力大

【解析】作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是相持阶段还是小孩被拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力总是相等的。大人为什么能把小孩拉过来呢？关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同。答案为A、B。

【小结】两物体间的相互作用力叫作用力和反作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，它们跟两力平衡有本质区别。。

七、   课堂小结