2015-2016学年高一物理新人教版必修1教案 牛顿第三定律 A Word版含解析

4.5 牛顿第三定律教案 A备课资源牛顿运动定律适用范围牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础上的。

所谓超距作用，是指分离的物体间不需要任何介质，也不需要时间来传递它们之间的相互作用。

也就是说相互作用以无穷大的速度传递。

除了上述基本观点以外，在牛顿的时代，人们了解的相互作用，如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力，都是沿着相互作用的物体的连线方向，而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。

在这种情况下，牛顿从实验中发现了第三定律。

“每一个作用总是有一个相等的反作用和它相对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向其对方。

”作用力和反作用力等大、反向、共线、彼此作用于对方，并且同时产生、性质相同，这些常常是我们讲授这个定律要强调的内容。

而且，在一定范围内，牛顿第三定律与动量守恒是密切相联系的。

但是随着人们对物体间的相互作用的认识的发展，19世纪发现了电与磁之间的联系，建立了电场、磁场的概念；除了静止电荷之间有沿着连线方向相互作用的库仑力外，发现运动电荷还要受到磁场力即洛伦兹力的作用；运动电荷又将激发磁场，因此两个运动电荷之间存在相互作用。

在对电磁现象研究的基础上，麦克斯韦（1831～1879）在1855～1873年间完成了对电磁现象及其规律的大综合，建立了系统的电磁理论，发现电磁作用是通过电磁场以有限的速度（光速c）来传递的，后来为电磁波的发现所证实。

物理学的深入发展，暴露出牛顿第三定律并不是对一切相互作用都是适用的。

如果说静止电荷之间的库仑相互作用是沿着二电荷的连线方向，静电作用可当作以“无穷大速度”传递的超距作用，因而牛顿第三定律仍适用的话，那么，对于运动电荷之间的相互作用，牛顿第三定律就不适用了。

运动电荷B通过激发的磁场作用于运动电荷A（并不沿AB的连线），而运动电荷A的磁场在此刻对B电荷却无作用力。

由此可见，作用力在此刻不存在反作用力，作用与反作用定律在这里失效了。

实验证明：对于以电磁场为媒介传递的近距作用，总存在着时间的推迟。

对于存在推迟效应的相互作用，牛顿第三定律显然是不适用的。

实际上，只有对于沿着二物连线方向的作用（称为有心力），并可以不计这种作用传递时间（即可看作直接的超距作用）的场合中，牛顿第三定律才有效。

但是在牛顿力学体系中，与第三定律密切相关的动量守恒定律，却是一个普遍的自然规律。

在有电磁相互作用参与的情况下，动量的概念应从实物的动量扩大到包含场的动量；从实物粒子的机械动量守恒扩大为全部粒子和场的总动量守恒，从而使动量守恒定律成为普适的守恒定律。

教学目标一、知识与技能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，能用它解决简单的问题。

3.能区分平衡力与作用力和反作用力。

二、过程与方法1.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。

2.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的能力。

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。

三、情感、态度与价值观1.培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神。

2.激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。

教学重点、难点教学重点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。

教学难点正确区分平衡力和作用力、反作用力。

教学方法实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学。

教学准备弹簧秤、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。

教学过程一、导入新课教师提问：请大家感受几个事情：1.在鼓掌时右手打左手，为什么左手有感觉右手也有感觉？2.用手按手中的气球，同时感受气球对手的弹力。

3.用手拉弹簧（弹簧形变，手也受到弹簧的拉力）。

（学生实验、讨论）二、进行新课教师提出问题：通过上面的实验，我们考虑：力是一个物体对另一个物体的作用，这种作用是相互的还是单方面的？一个力应与几个物体相联系？学生得出实验结论：力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体（板书），一个力应与两个物体相联系。

板书：作用力反作用力教师引导：请学生们从弹力、磁力、摩擦力等角度分析，感受力是相互的。

学生思考，通过小组举例、做实验、讨论：1.推铅球2.磁铁相吸、相斥3.碰碰车4.滑旱冰的人相推，均后退……教师提出问题：我们研究的是力，我们可以从哪些方面研究呢？学生回答：力的三要素：作用点、大小、方向。

教师引导：请让学生自己举例分析。

学生分析：比如：左右两辆小车，在右车上放一条形磁铁，在左车上放一质量近似相等的铁块。

用手调整两车间的距离，使放手后左车刚好能在右车吸引力作用下运动。

教师引导学生并注意纠错：1.如把右车上铁块受到的力叫作用力，这个力的施力物体是谁？作用点在哪里？这个力的方向如何？这个力的作用效果怎样？2.反作用力的施力物体是谁？受力物体是谁？作用点在哪里？方向如何？这个反作用力的作用效果如何？学生思考：（可小组分析实例，讨论得出结论）作用点分别在两个物体上。

教师活动：鸡蛋碰石头鸡蛋破而石头无恙，由此你认为它们之间的作用力大小有什么关系？学生可能回答：1.等大；2.石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力。

教师引导：请同学们观察要仔细、思考要全面。

取两个弹簧秤，把甲秤的圆环固定，手拿乙秤与甲秤钩住，再用手沿水平方向缓慢拉动乙秤的圆环端至某一位置停下，读出两秤的读数。

提出问题：1.读出两秤的读数。

把甲乙两秤视作质点，画出各自的受力图；2.乙秤受到的作用力的效果是？甲秤受到的作用力的效果是？3.将其中一弹簧秤的读数减小到零，观察另一弹簧秤的读数。

让学生复述实验器材、实验步骤、演示操作、读取数据并说明结论。

学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律。

板书：1.作用力与反作用等大反向；2.同时存在同时消失；3.这种关系与物体的运动状态无关。

教师提问：问学生“那为什么鸡蛋碰石头，鸡蛋破而石头无恙？”学生回答：鸡蛋与石头的承受能力不一样而导致的。

教师提出问题：1.作用力与反作用力性质是否相同？2.找出作用力与反作用力跟平衡力的区别。

3.用牛顿第三定律揭示许多生活现象。

比如：喷气式飞机、船前进的原理。

学生积极讨论分析得出结论：1.作用力与反作用力性质相同；2.作用力与反作用力不是平衡力，尽管都是大小相等方向相反，但是作用力与反作用力作用在不同的物体上，平衡力作用在同一个物体上。

（板书）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。

这就牛顿第三定律。

教师强调：等大反向的力我们曾经还学过“平衡力”，它与作用力和反作用力是不是“一种力两种说法”？学生回答：一对平衡力的受力物体是同一个物体；作用力与反作用力的受力物体是两个物体。

例1．一个大汉跟一个女孩站在水平地面上手拉手比力气，结果大汉把女孩拉过来了，对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（）。

A．大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大B．大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大C．大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等D．只有在大汉把女孩拉动的过程中，大汉的力才比女孩的力大。

在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大答案：C例2．关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中，正确的是（）。

A．有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力B．只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力才大小相等C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D．作用力与反作用力的性质一定相同答案：D三、课堂小结本节重点是作用力和反作用力的概念与牛顿第三定律，需理解作用力和反作用力是一对性质相同的力，二者同时产生、同时消失。

本节的难点为正确区分平衡力跟作用力和反作用力。

同时还学习了怎样用牛顿第三定律对物体进行受力分析求解实际问题的方法。

四、布置作业教材P84问题与练习第2、4题。

五、板书设计1.力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体；有作用力必有反作用力。

2.作用力与反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同的两个物体上，力互称作用力与反作用力。

3.特点：等大、反向、共线、异物、同性、同生、同消。

4.作用力与反作用力不是平衡力。

5.牛顿第三定律。

六、课堂作业1．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4-5-1所示，A．木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡BC．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2．传动皮带把物体由低处送到高处的过程中，物体与皮带间的作用力与反作用力的对数有（）。

A．一对B．两对C．三对D．四对3．一物体受一对平衡力作用而静止，若其中向东的力先逐渐减小至0，后又逐渐恢复到原来的值。

则该物体（）。

A．速度方向向东，速度大小不断增大，增至最大时方向仍不变B．速度方向向西，速度大小不断增大，增至最大时方向仍不变C．速度方向向东，速度大小先逐渐增大，后逐渐减小到0D．速度方向向西，速度大小先不断增大，后逐渐减小到04．用6N水平力拉质量为2kg的物体，沿水平桌面匀速运动，若水平拉力改为10N，则物体加速度大小为_____________，动摩擦因数为_____________。

5．质量是3kg的木块，原来在光滑水平面上运动，在受到8N的阻力后，继续前进9m，速度减为原来的一半，则原来速度是____m／s，木块做匀减速运动直到静止的时间是______。

参考答案:1.AD2.B3.B4. 2m/s20.35. 8 3s 教育格言每一位有自尊的老师都会让学生自尊心有发挥的机会。