【核心素养】4.5 牛顿第三定律 教学设计-2023-2024学年高一上学期物理教科版必修第一册

5．牛顿第三定律 ★课标要求 理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产、生活中的有关现象，解决现实情境中的有关问题。以牛顿运动定律为知识载体，提升学生的物理学科核心素养。 ★教材分析 初中阶段，学生已经对物体间的相互作用问题有了定性的了解，也知道相互作用力和一对平衡力是不同的，即一对平衡力是指同一物体所受的两个力互相平衡，而一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上。但是，他们对这一知识只是定性地了解，本节内容主要实现对牛顿第三定律的深入理解，从力的性质、作用的同时性等进一步认识，并进行定量探究和应用分析。 本节包含两个小节：作用力与反作用力、牛顿第三定律。 第一小节，作用力与反作用力。联系生活和简单物理实验实例，分别呈现弹力、磁力、摩擦力等性质的相互作用力，让学生体会出“作用力和反作用力分别作用在两个物体上，它们总是性质相同的两个力，且同时存在，同时变化，同时消失”的规律。 第二小节，牛顿第三定律。通过实验定量探究一对相互作用力间的大小关系和方向关系，进一步总结出牛顿第三定律的内容，并利用牛顿第三定律解释反冲等生产和生活现象。 ★教学目标 1．物理观念。 通过观察生活和实验中的相互作用现象，建立作用力与反作用力概念，理解牛顿第三定律，进一步形成相互作用的观念。会运用牛顿第三定律解决实际问题，能够解释生活中常见的现象———反冲。 2．科学思维。 通过观察生活和实验中的相互作用现象，运用归纳思维总结出牛顿第三定律的内容。 3．科学探究。 能通过对实验现象的观察，找出相互作用力间的性质相同、同时存在和变化的规律，能进行分组实验定量探究，综合分析所得数据和信息，得出相互作用力间等大、反向、共线的关系，总结出牛顿第三定律的内容。 4．科学态度与责任。 通过观察现象和实验探究，形成严谨认真和实事求是的科学态度。 ★教学设计 本节主要包括两部分内容：作用力与反作用力、牛顿第三定律，前者需要通过学生认真观察、归纳总结，后者需要深入实验、抽象总结。 学生在初中阶段就已经对本节内容有一定了解，高中阶段主要通过学生主体作用的发挥，深入定量实验，科学严谨地总结归纳出作用力和反作用力间的大小、方向间的关系，进一步形成对牛顿运动定律的系统认识，全面培养物理核心素养。 ★教学过程 一、创设游戏，引入课题 两同学拔河比力气，甲胜。 引出问题：“甲胜的原因是不是甲拉乙的力大于乙拉甲的力？” 引出课题：甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对相互作用力，这节课我们就要研究相互作用力的关系。 二、定性观察，建立概念 1．创设情境，定向观察。 相互作用力在我们的生活中是普遍存在的，观察以下现象，体会相互作用力。 （1）手压桌面，体会手与桌面间的一对相互作用力（弹力）。 （2）脚在地面上走动，体会脚与地面间的相互作用力（摩擦力）。 （3）手拿磁铁靠近另一块磁铁，体会两磁铁间的相互作用力（磁力）。 总结：力的作用总是相互的。我们把其中一个称为作用力，另一个作用力称为反作用力。 引导学生回顾生活中有关作用力和反作用力的其他实例。 2．提出问题，归纳总结。 问题：既然作用力与反作用力是普遍存在的，它们的存在具有怎样的特点？ 总结：作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们总是性质相同的两个力，且同时存在，同时变化，同时消失。 三、定量实验，探究规律 结合前面的体验及举例，引出问题：作用力与反作用力有哪些关系？ （小组讨论、交流、汇报，其他小组补充、质疑） 猜想：作用力与反作用力等大、反向、共线。 学生质疑：运动状态不同，大小可能不同。比如拔河的僵持阶段，力的大小应该相同，当甲把乙拉动时，应该是甲拉乙的力大。 教师质疑：当作用力方向改变，反作用力会 ... ...