高中物理人教版 (新课标)必修15 牛顿第三定律教学设计

高中物理人教版(新课标)必修15牛顿第三定律教学设计课题课时教材分析一、教材分析。本节课是人教版新课标高中物理必修1第五章“力与平衡”的核心内容，承前启后于力的概念、常见力学习与后续共点力平衡分析。教材通过生活实例引导学生总结牛顿第三定律内容，强调作用力与反作用力的“四同两异”（同大小、同性质、同变化、同直线，异方向、异作用对象），为受力分析奠定基础，是学生从定性描述到定量分析的关键过渡，对培养科学推理能力至关重要。核心素养目标二、核心素养目标。形成“相互作用”物理观念，理解作用力与反作用力的关系；通过实例分析与实验设计，提升推理论证与探究能力；结合生活现象，体会物理规律的应用，培养科学态度。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法。重点：理解牛顿第三定律内容及其应用（来源：教材核心概念）。难点：区分作用力与反作用力和平衡力（来源：学生易混淆）。解决方法：通过弹簧测力计对拉实验直观展示等大反向关系；设计对比实验（如拔河分析）强化异作用对象特点；结合生活实例（如走路、划船）深化理解；利用传感器实时采集数据，突破抽象认知难点。教学资源准备四、教学资源准备。1.教材：人教版新课标高中物理必修1第五章教材及配套学习资料。2.辅助材料：作用力与反作用力对比图示、拔河受力分析图、火箭推进原理视频。3.实验器材：弹簧测力计（对拉用）、滑轮组、小车、细绳、力传感器及数据采集设备。4.教室布置：设置4组实验操作台，配备基础实验器材；预留多媒体展示区用于播放视频及图示；分组讨论区便于合作探究。教学过程1.导入（约5分钟）

激发兴趣：播放拔河比赛视频片段，提问“两队拉力大小关系如何？为何胜负由摩擦力决定？”引发认知冲突。

回顾旧知：回顾力的概念、力的作用效果及二力平衡条件（同体、等大、反向、共线），强调平衡力作用在同一物体上。

2.新课呈现（约30分钟）

讲解新知：结合教材P82页案例，明确牛顿第三定律内容：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在两个物体上。

举例说明：

①学生用双手互推，感受相互作用的力；

②分析火箭推进时气体对火箭的反作用力（教材P83图5.7-1）；

③展示磁铁间相互作用（同极相斥、异极相吸）。

互动探究：

①分组实验：用两个弹簧测力计互拉，记录数据并分析关系（强调“同时产生、同时消失”）；

②辩论赛：辩题“作用力与反作用力能否平衡？”，引导学生从作用对象、效果等维度区分平衡力与相互作用力；

③动态演示：利用传感器实时显示拔河时两队拉力数据，验证等大反向关系。

3.巩固练习（约10分钟）

学生活动：

①完成教材P84页“问题与练习”第1、2题，判断作用力反作用力对；

②小组合作：分析“人走路时脚对地面的力与地面对脚的力”是否平衡，绘制受力示意图；

③拓展思考：解释“鸡蛋碰石头，鸡蛋为何易碎？”（强调作用效果与物体承受能力有关）。

教师指导：巡视小组讨论，纠正常见误区（如“力越大效果越强”），强调定律的普适性（接触力与非接触力均适用）。教学资源拓展1.拓展资源：物理学史中牛顿第三定律的建立过程，包括伽利略对运动与力关系的思考、笛卡尔“运动守恒”观点对牛顿的启发，以及牛顿在《自然哲学的数学原理》中对定律的原始表述，帮助学生理解科学定律的发现逻辑。不同类型力的相互作用案例：接触力中弹簧弹力（压缩与拉伸时的相互作用）、摩擦力（传送带上物体与传送带的摩擦力对）；非接触力中地球与物体的引力（万有引力定律的微观体现）、磁铁与铁钉的磁力（磁场作用下的相互作用）。实际应用案例：交通工具中喷气式飞机发动机向后喷气获得向前推力、划船时船桨对水的作用力使船前进；体育运动中跳远时脚蹬地获得反作用力、游泳时手对水的作用力推动身体前进；工程结构中桥梁受力分析（桥面与桥墩的相互作用）、高楼风荷载设计中风力与结构反作用力的平衡关系。

2.拓展建议：阅读教材第五章“力与平衡”中的“科学漫步”栏目，了解“超重与失重”现象中作用力与反作用力的表现；结合教材P84页“sts”内容，分析“航天器在太空中变轨时的相互作用力”。家庭小实验：用两个气球悬挂在细绳两端，当气球摩擦起电后观察相互排斥或吸引现象，验证非接触力的相互作用；用吸管和气球制作反冲小车，观察气球喷气时小车的运动，理解反冲现象中的作用力与反作用力。生活现象分析：观察电梯启动和停止时，人对地板压力的变化，分析人与地板间的作用力与反作用力关系；分析自行车刹车时，闸皮与车轮间的摩擦力及车轮地面的摩擦力相互作用。跨学科联系：结合生物学，分析人体骨骼肌收缩时，肌腱对骨骼的拉力与骨骼对肌腱的反作用力，理解运动中的力学原理；结合化学，分析化学反应中分子碰撞时的相互作用力，理解反应发生的微观机制。问题解决训练：完成教材P85页“问题与练习”第3、4题，拓展分析连接体（如叠放物体）之间的相互作用力；尝试解决“放在光滑斜面上的物体，斜面与地面之间是否存在相互作用力？”等问题，深化对作用对象的理解。板书设计七、板书设计

①牛顿第三定律定义

-两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上

-分别作用在两个物体上（同体、等大、反向、共线、异物体）

②作用力与反作用力vs平衡力

|对比维度|作用力与反作用力|平衡力|

|----------------|--------------------------------|---------------------------|

|作用对象|两个不同物体|同一物体|

|力的性质|一定相同|可能不同|

|作用效果|不能抵消|可以抵消|

|变化关系|同时产生、同时消失|无必然联系|

③定律应用实例

-火箭推进：气体对火箭的推力（作用力）与火箭对气体的反作用力

-拔河比赛：两队拉力为作用力与反作用力，胜负取决于地面摩擦力

-磁铁相互作用：异极相吸、同极相斥，磁力相互（非接触力）

-人走路：脚蹬地（作用力）与地推脚（反作用力）使人前进教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生参与互动积极性，如回答问题是否准确结合定律内容，实验操作时能否规范使用弹簧测力计并记录数据，主动分享生活实例（如划船、起跳）中相互作用力分析的情况。

2.小组讨论成果展示：评价小组对“作用力与反作用力vs平衡力”对比表格的完善度，能否清晰列出作用对象、性质、效果等差异点，举例是否贴近教材案例（如教材P83火箭推进、磁铁相互作用）。

3.随堂测试：通过教材P84“问题与练习”第1、2题，检测学生对定律内容的掌握；补充判断题（如“作用力与反作用力平衡时物体静止”）考察对平衡力与相互作用力的区分能力。

4.实验操作评价：检查学生分