牛顿第三定律教学设计

第三章 C 作用力与反作用力 牛顿第三定律

执教：上海市大团高级中学 刘晓娜

一、教学任务分析

牛顿第三定律表述了作用力与反作用力大小和方向的定量关系，是反映物体间相互作用的规律。它作为牛顿运动定律的一个独立定律，有着普遍的应用，学生在初中已初步学习了力的相互性，但对牛顿第三定律还未涉及，所以对作用力与反作用的规律一知半解，高一新生对高中物理的学习方法又不甚了解，针对这一点，在教学中应采用适合学生特点的方式，调动学习积极性，简化难懂的和容易混淆的一些问题，让他们在学习过程中体会到探究的乐趣。 二、教学目标 1．知识与技能

（1）知道力的作用是相互的，能表述作用力和反作用力的概念。

（2）理解牛顿第三定律，并能运用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。 （3）能区分“一对平衡力”和“一对作用力、反作用力”的异同。

2．过程与方法

（1）通过实验探究，感受归纳法及其在科学探究中的应用。 （2）通过动手实验、大胆质疑、深入探究，养成科学思维习惯。

3．情感、态度与价值观

（1）通过讨论交流与合作学习，增强团结协作的科学精神，领略物理学科研究的方法

和意义。

（2）通过实验结果的对称性领悟自然界中的美，提高对美的鉴赏力。

三、教学重点与难点

教学重点：理解牛顿第三定律

教学难点：理解作用力和反作用力的关系与运动状态无关，辨析它们与平衡力的异同。 四、教学资源

1）器材：电动玩具汽车、薄板、弹簧秤、磁铁两块、小车两辆、DIS（力传感器、数据采集器、计算机）。

2）多媒体课件、视频 五、教学设计思路

本设计的内容以实验为基础，探究过程充分体现物理学科的特点。本节课设计了学生举例和教师的演示实验，通过一个系列的生活实例，在教师的思维点拨下，让学生逐步明确力的相互性，突出从生活走向物理的新理念。由生活实例引出问题，再通过相应的视频，

让学生获得丰富的感性认识，激起学生的认知冲突，给学生发现问题和提出质疑的机会，提高学生提出问题和利用已学的物理方法解决实际问题的能力，渗透STS教育。

本节课的教学中，设计了学生的探究性实验，激发学生的探究意识，培养学生设计探究方案的能力和归纳能力，知道科学研究方法。让学生先进行科学猜想，然后通过实验来验证，并应用DIS实验进行定量研究，让学生有更深刻的感受，其目的在于体现新课程理念，达成三维目标的有机整合，即不仅要让学生学会知识，还要提高学生自主探究、应用知识解决实际问题的能力，有利于实现教学目标。通过实验和交流，总结得出牛顿第三定律，完成从具体到抽象的过程。

完成本设计的内容需1课时。

六、教学流程

1．教学流程图

2．流程图说明

情景I 两位同学模拟拔河比赛。

设疑：力气大的同学就一定会赢吗？

活动I 师生互动：通过对现实生活中实例的列举和分析，体会力的作用的相互性。

情景II 观察实验

教师演示实验，引导学生观察电动汽车前进的过程，对地面的作用效果及同名异名

磁铁间的相互作用，引出作用力和反作用力的概念。

活动II 问题1

活动III 探究实验 活动VI 交流讨论 牛三定律 活动V 讨论 活动I 举例 情景I 拔河比赛 相互性 情景II 演示实验 作用力与 反作用力 活动II 交流讨论

活动V1 应用 教师引导学生提出进一步研究的问题：作用力和反作用力可能存在怎样的关系？ 学生结合前面的实验可以出猜测出作用力与反作用力可能方向相反，作用在同一直

线、同时产生……

活动III 探究实验：学生实验研究

利用两根弹簧秤和小磁针设计实验，验证自己的猜测。

活动IV 师生互动：选择一个小组上台来和同学交流一下自己的实验过程和结论。 教师补充，利用DIS实验让学生深刻的体会作用力与反作用力的关系。并总结出牛顿第三定律。

活动V 借助例题，引导同学分析作用力反作用力与平衡力的相同点和不同点。 活动VI 应用：

利用作用力与反作用力及平衡力的知识解释拔河比赛和马拉车等现象，让学生体会用物理知识解释现实生活中的实际问题。

3．教学的主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。

第一环节，通过情景引入、演示实验认识体会力的作用的相互性，猜测作用力反作用力可能存在的关系。

第二环节，通过实验探究：总结作用力和反作用力的关系。

第三环节，初步应用作用力和反作用力及平衡力的知识解释现实生活中的实际问题。 七、教学过程 1、情景创设

以一场特殊的拔河比赛开始，选取班里个头差距悬殊的两位男生参与现场演示，引出对拉力相互性的共同认识，提出“力的相互性是否普遍成立的呢？” 2、力的作用都是相互的

（1）请学生举出生活实例来说明力的作用是相互的。 （2）演示实验： 玩具电动车车轮和路面的作用是相互的。 磁铁之间的力是相互的。

（3）师生总结：不论力的种类不论物质形态，力的作用都是相互的。引出基本概念：作用

力和反作用力。

3、实验探究：作用力和反作用力的关系

（1）按学生的认识，结合前面的实验，请学生提出科学猜想。

（2）学生分组实验：学生提出实验方案，利用两个弹簧秤探究大小和方向关系，学生可以

从静止和运动，水平和倾斜等不同运动状态研究它们的关系。

（3）请几组同学上来共同交流实验情况，得出基本规律。

（4）鉴于弹簧秤有它的局限性，在测量运动中和变化中的力时，读数看不清楚，所以演示

更为精确的DIS力的传感器实验，用图像展示受到拉力和压力的情景，根据对称性来总结大小上的关系，并知道同时产生同时变化的特点。

（5）提出马车匀速和加速时，马拉车和车拉马的力是否相等，请学生讨论并判断，引出矛

盾冲突，引发思维碰撞。

然后再用DIS力传感器模拟马拉车，用图像来突破认知上的难点。

（6）得出规律：不论什么运动状态，不论什么性质的力，不论什么物质，作用力反作用力

总是大小相等方向相反作用在同一条直线上，得出牛顿第三定律。 4、综合应用

（1）通过一个具体问题来作受力分析，并且找出反作用力，引出对作用力和反作用力与一

对平衡力之间的综合比较。

（2）回到开始的拔河比赛，讨论并交流为何有胜负之分，通过太空中的拔河视频明白“劲

使在手上，功夫全在脚下。”并请学生提出几条拔河取胜的可行建议。

八、板书设计

第三章 C 牛顿第三定律

作用力 物体A 物体B 反作用力 总是 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 牛顿第三定律

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