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视频课题：高中物理人教版必修1第四章第5节牛顿第三定律_浙江省优课
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高中物理人教版必修1第四章第5节牛顿第三定律_浙江省优课
牛顿第三定律（教学设计）
一、教材分析
牛顿第一、二定律的研究对象是单个的受力物体，只能反映在一个物体上力与运动之间的关系，而自然界中的物体是相互联系、相互影响、相互作用的。牛顿第三定律反映物体间相互作用规律，它是把一个物体受到的力与其他物体受到的力联系起来的桥梁，反映了力学规律的另一侧面。因此它是对牛顿第一、二定律的重要补充，也是解决力学问题的重要工具。 二、学情分析
学生在初中阶段已经对物体间的相互作用有了定性地了解，也知道相互作用力和一对平衡力是不同的，但不能深层次地对它们进行区别，通过本节教材的学习能够使学生对力的相互作用规律有更全面、更具体、更深入的认识，同时也能比较清楚地知道一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别。 三、学习目标
知识与技能
1. 知道力的作用是相互的，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，会用它解决和解释有关问题。 3. 会区分平衡力和作用力与反作用力。 基本经历
1. 观察生活中里的相互作用现象，思考力的相互作用的规律。 2. 通过实验探究力的相互作用规律。
3. 通过鼓励学生动手、勇于探索，提高学生自信心并养成科学思维习惯。 基本思想方法
1. 经历观察、实验、探究等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。 2. 通过探究性学习，获得成功的喜悦，培养学生学好物理的信心。 3. 培养与同学合作的团队精神。 四、重点难点
重点
1. 知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力的概念。 2. 掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。 3. 区别平衡力和作用力与反作用力。 难点
区别平衡力和作用力与反作用力。
五、教具准备：拉绳、滑板、气球、弹簧秤、磁铁、玩具小车、细绳、DIS数字实验系统、多媒体视频、
课件等 六、教学过程 【引入课题】
在上新课之前，先请两位同学上来参加一个比赛。 先让质量悬殊的两位同学在地面上进行拔河比赛。
【问题】（问两位同学）你们两位有感受到对方对自己的拉力吗？
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【问题】（问全班同学）他们（两位拔河同学）之间谁对谁的力更大？ 【回答】质量大的同学对质量小的同学的拉力大。 师：真的是这样的吗？
下面请质量大的同学站在滑板车上并用力拉站在地上的质量小的同学，结果输了。 师：为什么会这样呢？通过本节课的学习我们将会解开这些困惑。 【设计意图】通过比赛制造悬殊，激趣设疑，引出课题研究的方向。 【新课教学】
1.相互作用现象是普遍存在的
【问题】（问两位同学）你们彼此还有感受到对方对自己的拉力吗？ 师：不管谁输谁赢，他们之间的力的作用是相互的。 生活中两个物体相互作用的现象常见吗？请同学举举例。 （学生举例）
师：老师这里也有几个实例，我们一起来看一下。 （1）划龙舟视频
【问题】船是如何实现前进的？（用桨往后推水，水反过来给桨向前的推力，从而使船运动起来。） （2）在讲台桌上开遥控汽车
【问题】汽车前进的动力是谁给的？（地面）；方向向哪里？（向前）；那反过来地面有受到车轮对它的摩擦力吗？（有）方向向哪里？（向后））
师：接下来老师改造下地面，给地面装上轮子，看看地面是否真的有受到车轮对它向后的摩擦力。（实验）
（3）将吹满气的气球放飞
【问题】气球为什么会飞起来，它跟谁发生了相互作用？
（4）接下来我们来看看靠近但并不接触的磁铁之间的作用也是相互的吗？ 师：我也给大家带来了同学平常不容易看到的相互作用的现象。 （视频播放：太空中完全失重环境中的掰手腕、击掌、拔河等比赛）
师：我们再来回顾下，刚才发生相互作用的两个物体都有哪些形态。物体与物体之间的相互作用力都有哪些性质的力。
【总结】从这些实例中我们不难看出，不管物体的形态和力的种类如何，不管物体是否接触，物体与物体之间力的作用总是相互的。如果我们把其中一个力叫做“作用力”，那么另外一个力就叫做这个力的“反作用力”，这节课我们就要一起来探究“一对作用力和反作用的的关系”
【设计意图】用固体、液体、气体多方面的事例反映作用力和反作用力的存在，进一步从力的性质角度认识作用力和反作用力，并引导学生参与实验设计过程，训练学生的思维。 2.作用力与反作用力关系的猜想
【问题】同学能否根据刚才的这些实例，来猜想一下一对作用力和反作用力可能存在哪些关系，并指出实例中的哪些现象支持了你的猜想？ （学生回答）
【总结】从刚才两个相互作用的物体运动状态的变化，我们不难看出一对作用力与反作用力的方向
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是相反的。但相反的两个方向一定是作用在同一直线上吗？大小相等这种定量关系我们是否需要进一步来验证？ 3.实验验证、得到规律
师：在同学们的桌头，我为大家准备了一些器材，请同学们选择合适的器材，来验证一对作用力和反作用力的大小是否是相等的。并思考：一对作用力和反作用力“总是”相等的吗？为了体现“总是”两个字，你们在实验时应该怎么做？ （引导学生得出实验步骤）
【问题】你的实验是怎么做的，观察到什么现象，得出什么结论？ 【问题】在刚才的实验中，能说明作用力和反作用力是在同一直线上的吗？ （学生回答）
师：弹簧秤太粗了，还不能非常肯定地说明它们是在同一直线上。老师把弹簧秤换成细绳来看看这一对力是否作用在同一直线上。
【设计意图】使学生通过严谨的实验获得作用力和反作用力二力共线的特点，增强结论的可信度。 【问题】在弹簧秤运动的过程中，研究力的大小关系，有遇到什么困难没有？ （两弹簧秤运动过程中相互作用力大小不断在变化，读数时有困难）
师：如果有一种仪器可以随时记录力的大小，并能形象地反应出力随时间的变化关系就好了。老师今天就带来了这样的仪器。给大家介绍下：这是力传感器，它可以把力的信号转换成电信号，通过数据采集器可以把传感器受到的力的大小随时间的变化呈现在电脑上。它可以帮助我们完成对动态数据的测量。
（实验过程：先演示静止的两力传感器对拉时的相互作用力的大小关系，再演示任意运动状态下两力传感器对拉是的相互作用力的大小关系。）
【总结】从力随时间变化的图像上，我们看到，一对作用力和反作用力总是大小相等，并且同时产生、同时变化、同时消失。
【设计意图】用传感器方便而直观地反映各种情况下作用力和反作用力大小相同，同时产生、同时消失、同时变化的特征。
师：经过这么多的探究，下面请同学们来总结一下，一对作用力和反作用力有怎么的关系？ （学生总结）
师：非常好！一条伟大的定律诞生了！这就是我们今天要学习的，牛顿用了大量的事实总结得到的牛顿第三定律。我们今天也总结得到了。 4．深入辨析（与一对平衡力的区别异同）
师：下面我们对作用力和反作用力的关系做进一步的讨论。
【问题】一个弹簧秤下挂一个墨水瓶，处于静止状态，请问墨水瓶受到几个力的作用？ 【问题】这一对力有什么的关系？（生：等大反向共线） 【问题】这是一对作用力与反作用力吗？（生：不是）
【问题】这是一对什么力？（平衡力），这两个力有反作用力吗？分别是什么力？都等大反向共线的一对作用力与反作用力和一对平衡力有区别吗？（有）我们接下来借助这个表格来总结一下，综合比较它们的区别。
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【总结】引导总结一对平衡力和一对相互作用力的异同点。
【问题】通过刚才的分析，同学能否解释下为什么我们在秤物体的重量时，弹簧秤的示数就等于物体的重量？
为了加深大家对这个问题的理解，我们看下面的问题。
【问题】马拉车在水平的公路上匀速前进。请同学对马和车在水平方向上的各受哪几个力的作用。（学生受力分析）
【问题】这四个力之间存在着什么样的关系？
【问题】如果车改成加速前进，刚才的这四个力之间的关系，哪些依然成立，哪些不再成立？ 【总结】可见马车的运动状态，影不影响马与车之间这一对作用力与反作用力总是相等的关系？（不影响）但是作用在同一物体上这一对力是不是平衡力还要看物体的运动状态。
【问题】如果老师把马和车换成甲和乙，同学们是否有此想到刚才的拔河比赛。在拔河比赛中，两人之间的相互作用力是否是比赛取得胜负的关键？（不是）取得比赛胜利的关键在哪里？所以，在拔河比赛中取得胜利，我们要在哪些方面做做文章呢？请同学们回去思考。
【设计意图】通过事例，强调了作用力和反作用力和一对平衡力的差异，培养学生分析比较的能力。 5.在科技和生活领域的应用
师：牛顿第三定律在科技领域和日常生活中都有广泛的应用。大家请看： （1））火箭升空
【问题】这是神州十一号升空的壮观景象，同学在感到自豪的同时有没有想过，火箭升空时巨大的推动力从何而来？
【总结】由于火箭内部的燃料燃烧使产生的气体剧烈膨胀，并向下喷出，喷出的气体给火箭一个向上的反作用力，正是这个反作用力推动火箭升空。这个跟刚才气球的升空的道理是不是如出一辙。 （2）草地上的自动旋转喷水器
【问题】自动旋转喷水器通过旋转向四周喷水，准确地说它是通过喷水而实现自动旋转。请同学结合本节课的知识，思考下这种喷水器它的喷头可能是怎样的构造，请同学画一画。
【问题】这样的构造能否实现自动旋转喷水呢？我们还需要实验的检验。同样老师在桌头给你们准备了一些器材，请同学根据实验器材，制作一个悬挂式自动喷水器。 （学生制作自动喷水器）
【总结】今天我们学习了牛顿第三定律，并体会了它在生活中的应用。其实物理本来就是一门紧密联系生活，只要同学们在生活中做个有心人，积极探索勇于实践。一定会有更多的发现和收获的！ 【设计意图】通过动手设计应用，强调科学技术在生产生活中的应用。 【板书设计】
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
