高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律教学设计及反思

第三章 第三节  牛顿第三定律

【教学目标】

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，会用它解决有关问题．

3．会区分平衡力与作用力和反作用力．

4.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。

【核心素养发展】

核心知识

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，会用它解决有关问题．

3．会区分平衡力与作用力和反作用力．

核心能力

1．观察生活中力的相互作用现象，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、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯．

4.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。

科学品质

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．通过研究性学习，获得成功的喜悦，培养学好物理的信心．

3．激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。

【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  

3．区别平衡力与作用力和反作用力．

【教学难点】

区别平衡力与作用力和反作用力．

【教学用具】

 弹簧秤、磁铁、小车、皮球、小磁针、白纸、大头针、火柴棒等，为每组学生准备一套，多媒体教学设备．

【教学方法】教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果。探究法、讨论法、实验法。

（一）新课导入

力是物体与物体间的相互作用．利用身边的器材自己设计实验，验证以前学过的“力的作用是相互的”

什么是相互作用？

物体间的相互作用就是甲对乙有作用，同时乙对甲也有作用。

学生在课堂上寻找实例来验证力的作用的相互性。

可用实例：1. 可以用力拍巴掌，两个巴掌同时感觉到力的作用．

2. 用橡皮擦擦去铅笔写的字，橡皮擦和纸同时受到力的作用．

3. 在相互挤压的过程中，弹簧A对弹簧B有力的作用，同时弹簧B也对弹簧A有力的作用．

引出今天的内容：牛顿第三定律

（二）新课内容

一、作用力和反作用力

1.施力物体和受力物体：大量实验事实表明，自然界中一切力的现象，总是表现为物体之间的相互作用，只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体。甲物体施给乙物体一个力的同时，甲物体也受到乙物体施给的一个力，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。

2. 作用力和反作用力：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，通常叫作作用力和反作用力。

3.关于作用力和反作用力：作用力和反作用力是同时发生的，切莫以为“作用力在先，反作用力在后”(可以用自已的双手对掌体会之)。

4实例解析：用脚踢足球，有人说：“只有把脚对球的力叫作用力，球对脚的力叫反作用力才行，因为前者是主动力，后者是被动力，主动力在先，被动力在后”。这种说法是错误的，因为主动力与被动力只能说明引起相互作用的原因，并不意味着相互作用有先后之分．

二．牛顿第三定律    

 1．内容：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．表达式：(作用力)F=- F′(反作用力)，式中的“一”号表示方向相反。

文字表达式：A对B的作用力与B对A的反作用力。

3． 三个性质是：

A．异体性：作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上，各自产生各自的作用效果；

B．同时性：作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，不分先后；

C．相互性：作用力和反作用力总是相互的，成对出现的。

四个特征是：

A．等值：大小总是相等的；

B．反向：方向总是相反的；

C．共线：总是在同一直线上；

D．同性：力的性质总是相同的。

总结：作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，同一种性质，同时出现，同时变化，同时消失，作用在两个物体上。

作用力与反作用力与物体的物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关．

练习

1．下面关于作用力与反作用力的说法中，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同种性质的力

1．D

2．（多）用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态，如图所示，下列说法中正确的是(    )

A．木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡。

B．木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力和反作用力。

C．外力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力。

D．木块对墙的压力的反作用力与外力F大小相等。

AD

3．下列说法中正确的是（    ）

A .人走路时，地对脚的向上的作用力大于脚蹬地的向下的作用力

B.拔河时，胜方对绳子的作用力大于败方对绳子的作用力

C.物体A静止在物体B上，若A的质量是B的质量的10倍，则A作用于 B的力是B作用于A的力的10倍

D.以卵击石，石没损伤而蛋破，但鸡蛋对石块作用力与石块对鸡蛋的作用力大小相等

3.D

三、相互作用力与平衡力间的关系

1.平衡力：大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

平衡力作用在一个物体上，可以是不同性质的力，两个力没有因果关系。

2.作用力和反作用力的关系与两平衡力关系的不同点主要有：

(1)作用对象不同

作用力和反作用力是作用在两个物体上的，而平衡力是作用在同一物体上的．

(2)力的性质是不相同的

作用力和反作用力一定是同种性质的力，而平衡力中的两个力不一定同性．

(3)作用效果不同

作用力和反作用力由于作用在不同的研究对象上，所以它们的作用效果不能相互抵消，而平衡力中的两个力作用在同一物体上，它们的作用效果是可以相互抵消的，这也正是我们所说的“平衡”的真实体现．

(4)作用时间不同

作用力和反作用力是同生、同灭、同变化的，而平衡力都不一定要有这种关系，它可以一个力消失而另一个力独立存在．同时也可以一个力不变而另一个力变化．

4．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是（ ）

A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消

B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同

C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此

D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上

4．B

5．甲、乙两人发生口角，甲打了乙的胸口一拳致使乙受伤。法院判决甲应支付乙的医药费。甲狡辩说：“我打了乙一拳，根据牛顿的作用力与反作用力相等，乙对我也有相同大小的作用力，所以，乙并没有吃亏。”那么这一事件判决的依据在哪里？

A．甲打乙的力大于乙对甲的作用力，判决甲付乙的医药费

B．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，但甲的拳能承受的力大于乙的胸能承受的力，乙受伤而甲未受伤，甲主动打乙，判决甲支付乙的医药费

C．甲打乙的力等于乙对甲的作用力，甲的拳和乙的胸受伤害程度不相同，甲轻而乙重，判决甲付乙的医药费

D．由于是甲用拳打乙的胸，甲对乙的力远大于乙胸对甲拳的作用力，判决甲付乙的医药费

5.B

四、受力分析

1．受力分析

把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。受力分析时只分析物体受到的力，而不分析它对其他物体施加的力，但可以通过分析施力情况而求出受力情况。

2．力学中三种常见作用力

(1)重力：任何物体都受重力，方向竖直向下。

(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压，就会产生弹力。其方向与接触面垂直。

(3)摩擦力：当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力。其方向与接触面平行。

3.受力分析的顺序

(1)先分析重力，作用点在物体的重心上。

(2)再分析接触力(弹力和摩擦力)，围绕研究对象观察，看研究对象跟其他物体有几个接触点(面)，对每个接触点(面)分析是否有弹力；若有弹力再分析是否有摩擦力。

(3)最后分析其他外力。

4．受力分析时的注意事项

(1)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施加的力。

(2)只分析性质力，不分析效果力。

(3)每分析一个力，都应找出施力物体。

(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力。

(5)分析一个系统的受力情况时，注意区分内力和外力。

(6)如果一个力的方向不易确定时，可先确定该力的反作用力，再根据牛顿第三定律确定这个力的方向。

6.如图所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用且保持静止，则下列说法中正确的是(　　)

A．物体受三个力作用，其中有一对平衡力

B．物体受三个力作用，其中有一对作用力和反作用力

C．物体受四个力作用，其中有两对作用力和反作用力

D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力

6.解析：选D　物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态，物体所受合外力为零，所以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外，还必须受水平向左的摩擦力f，所以物体共受四个力的作用，选项A、B是错误的。由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，因此选项C是错误的。物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，其合力为零，为一对平衡力。竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，所以选项D是正确的。

7.物块A和B的质量分别为m1和m2，并叠放在质量为m的水平桌面上，如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A．桌子受到A和B的作用力，它们的合力等于(m1＋m2)g

B．桌子受到B对它的作用，作用力的大小等于m2g

C．地面对桌子的作用力的大小等于(m1＋m2＋m)g

D．桌子受到重力作用，大小等于(m1＋m2＋m)g

7.解析：以桌子为研究对象，它受到三个力作用，分别是重力mg，地面对桌子的支持力FN1，物体B对桌面的压力FN2。由于桌子静止，所以FN1＝mg＋FN2。

再以AB作为一个整体进行受力分析，受到两个力的作用，分别是重力(m1＋m2)g和桌面的支持力FN2′，又因为FN2′＝(m1＋m2)g，

根据牛顿第三定律知FN2＝FN2′＝(m1＋m2)g，所以FN1＝(m＋m1＋m2)g，故C对，A、B、D都错。

答案：C

五、板书设计

六、作业布置

课堂作业：课本p71全部

七、小结

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。