人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律教案

第三章  相互作用——力

3.3   牛顿第三定律

学生已经对物体之间的相互作用问题有了定性的了解，也知道相互作用和一对平衡力是不同的，即一对平衡力是指同一物体所受的两个力相互平衡，而一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上。但，学生的这一知识可能是定性的了解，基本上处于记忆的层次，他们体会不到明确提出作用力和反作用力这一问题的重要价值。要实现对牛顿第三定律深入理解，还需要从里的性质，作用的同时性等进一步的认识，并进行定量的探究。

【物理观念】知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。

【科学思维】通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力；

【科学探究】通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力；

【科学态度与责任】经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。

【教学重点】

1．知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力；

2．掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。

【教学难点】

区分平衡力跟作用力与反作用力．

PPT

【新课导入】

力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？

例如，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？

【新课讲授】

一 、作用力和反作用力

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'（图 3.3-1）

我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引（重力）。其实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之间的作用也是相互的（图 3.3-2）

两块磁铁之间的吸引作用

两块磁铁之间的排斥作用

观察和实验的结果表明，两个物体之间的作用总是相互的。当一个物体对另一个物体施加了力 ，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力 。物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力（acting force）和反作用力（reacting force）。 作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们可以把其中任何一个力叫作作用力 ，另一个力叫作反作用力。

问题：AB之间有相互作用，A对B有作用

       力的同时B对A也有作用力，请问:

       哪一个力是作用力？

       哪一个是反作用力？

问题：AB之间有相互作用，A对B有作用

       力的同时B对A也有作用力，请问:

       哪一个力是作用力？

       哪一个是反作用力？

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？

如图3.3-3，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。可以看到两个测力计的指针同时移动。这时，测力计B受到A的拉力F，测力计A则受到B的拉力F´。F与F´ 有什么关系呢？

二、牛顿第三定律

【内容】：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

一对平衡力与一对相互作用力

理解：定义中的“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下均成立。

异体、等值、反向、共线

在图 3.3-8甲中，猴子吊在空中，我们分析猴子所受的力。猴子受到重力 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，它们“大小相等、方向相反，作用在同一条直线上”。应该注意，这两个力作用在同一物体（猴子）上。

另一方面，不但树枝在以拉力 F向上拉着猴子，猴子同时也在以向下的拉力 F 拉着树枝，这是一对作用力和反作用力，它们的关系也是“大小相等、方向相反，作用在同一条直线上”（图 3.3-8乙）。但不同的是，它们分别作用在两个物体（猴子和树枝）上。

用力传感器探究作用力和反作用力的关系

力传感器可以把它所受力的大小、方向随时间变化的情况，由计算机屏幕显示出来。

把两个互相钩着的力传感器，同时连在计算机上，其中，一个系在墙壁上固定，另一个握在手中（图3.3-6甲）。图3.3-6乙中上下两条图线分别表示两个力传感器受力的大小。用手拉一个力传感器，可以看到在一个力传感器受力的同时，另一个力传感器也同时受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小相等、方向相反

三、物体受力的初步分析

1.什么叫受力分析？

是指根据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定的方法技巧，来确定出物体所受到的所有力的过程。

2.为什么要受力分析？

3. 受力分析的结果如何呈现？

画出物体的受力示意图

4. 注意的几个问题：

（1）受力分析只分析研究对象受到的力，而不要画出它施加于其他物体的力。

（2）受力分析只分析真实存在的力：在力的合成中，合力是假象的力，不是真实存在的；在力的分解中，分力是假象的力，也不是真实存在的。只找出性质力，不要效果力，比如没有什么动力和阻力

（3）受力分析不承认“隔山打牛”，

比如给物块一个垂直斜面的外力F,这个力的受力物体就是物块，斜面并不受到这个力F的作用。

学生已经对物体之间的相互作用问题有了定性的了解，也知道相互作用和一对平衡力是不同的，即一对平衡力是指同一物体所受的两个力相互平衡，而一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上。但学生的这一知识可能是定性的了解，基本上处于记忆的层次，他们体会不到明确提出作用力和反作用力这一问题的重要价值。要实现对牛顿第三定律深入理解，还需要从里的性质，作用的同时性等进一步的认识，并进行定量的探究。