高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律优质教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律优质教案设计，共13页。教案主要包含了作用力和反作用力，牛顿第三定律，物体受力的初步分析等内容，欢迎下载使用。

人教版高中物理必修1教学设计

课题
牛顿第三定律
单元
3
学科
物理
年级
高一
学习
目标
1．知识与技能
（1）理解作用力和反作用力的概念。
（2）能用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。
（3）知道一对”平衡力”和一对“作用力、反作用力”的相同点和不同点。
2．过程与方法
（1）通过学生亲自设计实验，培养他们的思考能力和实验能力。
（2）通过用牛顿第三定律解释生活中的物理现象，培养学生理论结合实际的能力。
（3）通过鼓励学生动手实验、可提高学生自信心并养成科学思维习惯和逻辑思维。　
3．情感、态度、价值观
1．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．
2．激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。
3．培养与人合作的团队精神．
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能用它分析实际问题
3．区别平衡力与作用力和反作用力．
难点
区别平衡力与作用力和反作用力

教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
为什么人在推左边小船，两个都分开？
明明女同学推男同学，为什么自己往后退？
出示图片：推人和两小船分离
上面图片描述中，那种描述是对的？
1.F1=F2
2.F1>F2
3.F1 出示图片：磁铁相互吸引
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

用弹簧拉弹簧，左弹簧受到右弹簧的拉力F，同时右弹簧受到左弹簧的拉力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。
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。
巩固练习：
1．如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是
A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力
【答案】C
2．鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂．关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是
A．桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力
B．桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力
C．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等
D．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同
【答案】C
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。

所以受力分析一般步骤有：
1.明确研究对象（研究哪一个物体）
2.分析场力（重力，以后会学到电场力，磁场力）
3.分析弹力（拉力，支持力等）
4.分析摩擦力
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

作用力和反作用力
平衡力
相同点
大小相等，方向相反，作用在同一直线
不
同
点
作用物体
两个物体（异物）
同一个物体
性质
一定相同（同性）
不一定相同
产生和消失
同时产生同时消失
不一定同时产生同时消失
力的效果
不能抵消
互相抵消
课堂练习
11．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是（　　）
A．汽车拉着拖车前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力
C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力
D．拖车不管是匀速前进，还是加速前进或减速前进，汽车对拖车的拉力的大小都等于拖车对汽车的拉力
【答案】D
2.如图所示，人沿水平方向拉牛，但没有拉动，下列说法正确的是

A．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
B．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力和反作用力
【答案】C
3、如图所示，在地面上的物体A、B在水平力F作用下处于静止状态，现对A、B进行受力分析，以下关于A、B受力的情况中说法正确的是：（ ）

A．B受到重力、支持力和摩擦力
B．A受到重力、支持力、压力和两个摩擦力
C．A受到重力、支持力、压力和地面对它的摩擦力
D．通过B的传递，A亦受到力F的作用
【答案】B
4、．下列关于作用力和反作用力的说法中正确的是（　　）
A．先有作用力，后有反作用力
B．只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力
C．只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用力
D．两物体间的作用力和反作用力一定是相同种类的力
【答案】D
5.如图所示，两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板上，下面四对力中属于平衡力的是（　　）

A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D．B的重力和弹簧对B的拉力
【答案】D
6．在“鸟巢欢乐冰雪季”期间,花样滑冰中的男运动员托举着女运动员一起滑行．对于此情景,下列说法正确的是(　　)
A．由于男运动员稳稳地托举着女运动员一起滑行,所以男运动员对女运动员的支持力大于女运动员受到的重力
B．男运动员受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
C．女运动员对男运动员的压力与冰面对男运动员的支持力是一对作用力和反作用力
D．男运动员对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
7.如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人都会向相反方向运动，这是因为A推B时（ ）

A．A与B之间有相互作用力
B．A对B的作用在先，B对A的作用在后
C．B对A的作用力大小等于A对B的作用力大小
D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
【答案】AC
拓展提高
1．下列四幅图中各接触面均光滑，A物体处于静止状态，下列对A的受力分析，正确的是（　　）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
A．图中，竖直方向上重力G与绳子的拉力F1平衡，若存在斜面的弹力F2，小球将不可能处于静止状态，A错误；
B．图中，小球受重力和水平面的支持力作用，如果存在斜面对小球的压力F2，小球将不可能静止，B错误；
C．图中，A处于静止状态，所以A不受右侧球的弹力，故A只受重力和支持力作用，C正确；
D．图中，A受重力、支持力和上面物体的压力作用，D错误。
故选C。
2、用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图所示，对此，下列说法中正确的（ ）

A．铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力
B．铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下
C．铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力
D．B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下
【答案】A
3.（多选）如图所示，P、Q叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有（　　）

A．P所受的重力和Q对P的支持力
B．P所受的重力和P对Q的压力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
【答案】CD
4.(多选)如图所示，不计悬绳的质量，把P和Q两物体悬吊在天花板上，当两物体静止后．下列说法正确的是(　　)

A．天花板对上段绳的拉力和P对上段绳的拉力是平衡力
B．上段绳对P的拉力和下段绳对P的拉力是平衡力
C．下段绳对Q的拉力和Q的重力是平衡力
D．下段绳对P的拉力和下段绳对Q的拉力是作用力与反作用力
【答案】AC


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。
3、作用力、反作用力和平衡力的相同点和不同点。
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
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。