第四节 牛顿第三定律教学设计高中物理第一册沪科版（2020·上海专用）

第四节牛顿第三定律教学设计高中物理第一册沪科版（2020·上海专用）科目授课班级授课教师课时安排授课题目教学准备课程基本信息：1.课程名称：牛顿第三定律

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023年X月X日上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标：1.科学思维：培养学生运用观察、实验、推理等方法理解牛顿第三定律的原理，提高分析问题和解决问题的能力。

2.科学探究：通过实验验证牛顿第三定律，培养学生的实验操作技能和科学探究精神。

3.科学态度与责任：使学生认识到牛顿第三定律在自然界和工程中的应用，激发对物理学科的兴趣，培养科学态度和社会责任感。学习者分析： 1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了力学的基本概念，如力、运动、静止等，以及牛顿第一定律。这些基础知识为本节课的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对物理学科普遍保持较高的兴趣，尤其对力学部分。他们的学习能力强，能够通过观察、实验等方式理解物理现象。学习风格上，部分学生偏好通过实验直观理解物理规律，而另一部分学生则更倾向于通过数学推导和理论分析来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习牛顿第三定律时可能遇到以下困难：

-理解牛顿第三定律的瞬时性，即作用力和反作用力同时产生、同时消失；

-区分作用力和反作用力与平衡力的区别；

-在实际应用中，如何正确识别和计算作用力和反作用力的大小和方向；

-对于部分学生来说，将牛顿第三定律与实际生活中的现象联系起来可能存在一定的难度。教学资源准备：1.教材：确保每位学生都有《高中物理第一册沪科版（2020·上海专用）》教材。

2.辅助材料：准备与牛顿第三定律相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备弹簧秤、滑块、木块等实验器材，用于演示和验证牛顿第三定律。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行小组讨论；布置实验操作台，确保实验安全进行。教学流程：1.导入新课（5分钟）

-利用多媒体展示生活中常见的相互作用现象，如推拉门、踢足球等，引导学生思考力的相互作用。

-提问：“当你在推门时，门是否也在推你？这种力的相互作用有什么特点？”

-引出牛顿第三定律的概念，即“作用力与反作用力”。

2.新课讲授（15分钟）

-第一条：介绍牛顿第三定律的基本内容，即“对于每一个作用力，总有一个大小相等、方向相反的反作用力”。

-第二条：通过动画或实验演示，让学生直观理解作用力和反作用力同时产生、同时消失的特点。

-第三条：讲解作用力和反作用力的性质，如它们总是成对出现，且作用在不同的物体上。

3.实践活动（15分钟）

-第一条：分组进行实验，使用弹簧秤测量推拉力，验证牛顿第三定律。

-第二条：学生根据实验数据，绘制力的大小与反作用力大小的关系图，分析数据。

-第三条：讨论实验中可能出现的误差，以及如何减小误差，提高实验精度。

4.学生小组讨论（10分钟）

-第一方面：讨论牛顿第三定律在日常生活中的应用，如为什么船在水中航行时不会沉没。

-第二方面：分析牛顿第三定律在工程技术中的应用，如飞机的升力原理。

-第三方面：探讨牛顿第三定律在科学研究中的重要性，如在天体物理学中的应用。

5.总结回顾（5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调牛顿第三定律的基本概念和作用。

-举例说明牛顿第三定律在生活中的具体应用，如乘坐电梯时的感觉。

-提问：“牛顿第三定律在我们今后的学习和生活中有什么意义？”

-总结本节课的重难点，如作用力和反作用力的瞬时性、区别作用力和反作用力与平衡力等。

整个教学流程用时共计45分钟，各环节具体分析和举例如下：

导入新课（5分钟）：通过生活中的实例激发学生学习兴趣，引出牛顿第三定律的概念。

新课讲授（15分钟）：详细讲解牛顿第三定律的基本内容，通过动画和实验演示，让学生直观理解作用力和反作用力的特点。

实践活动（15分钟）：分组进行实验，让学生亲自动手验证牛顿第三定律，通过数据分析和讨论，提高实验技能。

学生小组讨论（10分钟）：引导学生思考牛顿第三定律在生活中的应用，分析其在工程技术、科学研究等方面的意义。拓展与延伸：六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《力的相互作用与牛顿第三定律》选自《物理世界》杂志，介绍了牛顿第三定律的历史背景和科学意义。

-《牛顿第三定律在航天工程中的应用》摘自《航天科技》杂志，探讨了牛顿第三定律在航天器设计和发射过程中的作用。

-《生活中的牛顿第三定律》摘自《科学普及》杂志，通过日常生活中的实例，展示了牛顿第三定律的广泛应用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍或网络资源，进一步了解牛顿第三定律的数学表达形式和物理意义。

-鼓励学生设计简单的实验，如使用滑轮系统来验证牛顿第三定律，并记录实验数据和观察结果。

-引导学生思考牛顿第三定律在其他物理定律中的地位，如与牛顿第一定律和第二定律的关系。

3.知识点拓展：

-牛顿第三定律的数学表达：F₁₂=-F₂₁，其中F₁₂是物体1对物体2的作用力，F₂₁是物体2对物体1的反作用力。

-牛顿第三定律与动量守恒定律的关系：在闭合系统中，如果没有外力作用，系统的总动量保持不变，这与牛顿第三定律相辅相成。

-牛顿第三定律在流体力学中的应用：流体力学中的伯努利方程和连续性方程都与牛顿第三定律有关，它们描述了流体在流动过程中力的平衡和动量的守恒。

4.实用性强的探究方向：

-研究不同质量物体之间的相互作用力，分析作用力与物体质量的关系。

-探讨在非惯性参考系中牛顿第三定律的表现，如地球自转对牛顿第三定律的影响。

-利用牛顿第三定律解释生活中的现象，如为什么跳伞运动员在空中可以平稳下降。教学反思与总结：今天的课，我觉得整体来说还是不错的。首先，我在导入环节用了生活中的例子，感觉学生们对牛顿第三定律的理解更加直观了。但是，我也发现了一些问题。比如，在讲解牛顿第三定律的瞬时性时，有几个学生还是不太明白，可能是因为这个概念比较抽象，需要更多的时间去消化。

在讲授新课的过程中，我尽量用简单易懂的语言来解释复杂的物理现象。我发现，当我把理论结合实际生活的时候，学生们更能接受。比如，我提到了踢足球的例子，他们马上就能理解作用力和反作用力的关系。

实践活动部分，我看到了学生们积极参与的态度，这让我很高兴。实验操作的时候，我注意到有的同学动手能力很强，很快就掌握了实验步骤，而有的同学则需要我更多的指导和帮助。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更多地关注学生的个体差异，给予不同的学生适当的帮助。

在学生小组讨论环节，我看到了他们的合作能力和思辨能力的提升。他们能够从不同的角度分析问题，提出自己的观点，并且能够倾听他人的意见。这让我感到很欣慰，因为这正是我们教育所要培养的能力。

首先，我会重新设计一些更加直观的教学活动，帮助学生更好地理解抽象的概念。其次，我会加强对实验操作细节的讲解和示范，确保每位学生都能掌握正确的实验方法。最后，我会鼓励学生多参与讨论，培养他们的批判性思维和团队合作能力。典型例题讲解：1.例题：

一个人站在地面上，他对地面施加了500N的向下的力。根据牛顿第三定律，地面对他的作用力是多少？

答案：地面对他的作用力也是500N，但方向向上。

2.例题：

一个质量为2kg的物体受到10N的水平推力，同时受到一个与推力方向相反的5N的摩擦力。根据牛顿第三定律，物体受到的摩擦力的反作用力是多少？

答案：物体受到的摩擦力的反作用力也是5N，但方向与摩擦力相反，即水平向左。

3.例题：

两个质量分别为m1和m2的物体，分别受到大小为F1和F2的力作用。如果F1和F2大小相等，方向相反，那么这两个物体之间的相互作用力是多少？

答案：两个物体之间的相互作用力是F1，方向与F1相反。

4.例题：

一个质量为0.5kg的物体在水平面