高一物理上册必修1《牛顿第三定律》教案

　　高一物理上册必修1《牛顿第三定律》教案【一】

　　教学准备

　　教学目标

　　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，会用它解决有关问题.

　　3.会区分平衡力与作用力和反作用力.出国留学网

　　过程与方法

　　1.观察生活中力的相互作用现象，思考力的相互作用的规律.

　　2.通过实验探究力的相互作用规律.

　　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.

　　情感态度与价值观

　　1.经历观察、实验、探究等学习活动，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度.

　　2.通过研究性学习，获得成功的喜悦，培养学好物理的信心.

　　3.培养与人合作的团队精神.

　　教学重难点

　　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

　　3.区别平衡力与作用力和反作用力.

　　教学难点

　　区别平衡力与作用力和反作用力.

　　教学工具

　　多媒体、板书

　　教学过程

　　一、作用力和反作用力

　　1.基本知识

　　(1)力是物体对物体的作用，一个力一定存在着受力物体和施力物体.

　　(2)力的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力互称作用力和反作用力.

　　2.思考判断

　　(1)相互作用的一对力中，称哪一个力为作用力是任意的.(√)

　　(2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体.(×)

　　(3)作用力和反作用力的合力为零.(×)

　　探究交流

　　火箭为什么能将“神舟八号”推向天空?

　　【提示】火箭内的燃料燃烧时，向下喷出大量气体，根据作用力和作用力关系，气体将对火箭产生向上的推力.

　　二、牛顿第三定律

　　1.基本知识

　　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，作用在同一直线上.

　　2.思考判断

　　(1)一个人在用力打拳，可见一个力可以只有施力物体没有受力物体.(×)

　　(2)先有作用力后有反作用力.(×)

　　(3)作用力与反作用力一定是同性质的力.(√)

　　探究交流

　　“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛.在一次“掰腕子”比赛中，甲轻松地胜了乙，是否是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力?

　　【提示】不是.甲、乙两手间的力为作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，甲之所以胜了乙，那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力.

　　三、物体的受力分析

　　1.基本知识

　　(1)一个物体的运动状态是否改变，可以用加速度描述，而加速度的大小是由物体所受各个力的合力决定的.

　　(2)要求物体的加速度，必须先对物体进行受力分析.

　　(3)受力分析的顺序：先重力，后弹力，再摩擦力.

　　2.思考判断

　　(1)任何物体都受重力.(√)

　　(2)两个相互接触的物体，均受弹力的作用.(×)

　　(3)物体的运动状态发生改变，它所受力的合力一定不为零.(√)

　　探究交流

　　如图所示是滑雪运动员沿斜坡下滑的过程，有人说运动员受到了下滑力的作用，你认为这种说法对吗?

　　【提示】　这种说法不对.运动员沿斜坡下滑时受到竖直向下的重力、垂直斜坡向上的支持力和沿斜坡向上的摩擦力的作用.重力沿斜坡向下的分力的作用效果就是使运动员沿斜坡向下运动，并不存在其他的下滑力.

　　四、对作用力和反作用力的理解

　　【问题导思】

　　1.作用力和反作用力是作用在一个物体上吗?

　　2.是先产生作用力，后产生反作用力的吗?

　　3.作用力和反作用力与平衡力有何异同?

　　1.对作用力和反作用力的理解

　　(1)三个特征：

　　①等值，即大小总是相等的.

　　②反向，即方向总是相反的.

　　③共线，即二者总是在同一直线上.

　　(2)四种性质：

　　①异体性，即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上.

　　②同时性，即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失.

　　③相互性，即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的.

　　④同性性，即二者性质总是相同的.

　　2.作用力与反作用力和二力平衡的比较

　　1.作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消.

　　2.牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制，作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关.

　　例：如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是(　　)

　　A.作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力

　　B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力

　　C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

　　D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力

　　【答案】　CD

　　区别作用力、反作用力和平衡力的方法

　　区别作用力、反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点，一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上，而作用力、反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，但只作用在两个物体上的力也不能说是作用力、反作用力，还必须是因为相互作用而产生.

　　五、如何对物体受力分析

　　【问题导思】

　　1.受力分析的一般顺序是什么?

　　2.受力分析经常出现哪些失误?

　　3.受力分析常有哪些方法?

　　1.受力分析的一般顺序

　　一般先分析重力;再分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析;最后是其他力.

　　2.受力分析的具体步骤

　　(1)确定研究对象——即所要研究的物体，可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统.

　　(2)按顺序进行受力分析：先重力，然后依次是弹力、摩擦力，最后分析其他力.这样可以避免漏掉力.

　　(3)画出物体的受力示意图，注意各力的方向和作用点.

　　(4)检查各力的施力物体，防止添力.

　　3.受力分析要注意的五个问题

　　(1)研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不要把按效果分解的力或合成的力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解，以免造成混乱.

　　(2)区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要画在受力图上.

　　(3)防止“添力”：找出各力的施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在.

　　(4)防止“漏力”：严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.

　　(5)受力分析时还要密切注意物体的运动状态，运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.

　　4.受力分析常用的方法

　　(1)整体法与隔离法

　　整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用：①当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用.②当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.

　　(2)假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的情况假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在.

　　例：如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑) (　　)

　　A.3个，4个　B.4个，4个

　　C.4个，5个 D.4个，6个

　　【审题指导】　注意题意中的重要条件：

　　(1)两个等大、反向的水平力F

　　(2)A、B两物体均处于静止状态，即合力均为零.

　　(3)水平地面光滑，即B不受地面的摩擦力.

　　【答案】　C

　　判断力是否存在的方法

　　1.依据力的产生条件：根据各种性质的力产生的条件进行判断，如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是相互接触、有弹力且有相对运动或相对运动趋势.

　　2.依据作用力和反作用力的关系：利用作用力和反作用力的关系来检验力是否存在，因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力，找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的.

　　3.依据物体所处的运动状态：力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系.对有些力是否存在，或力的方向难以确定时，可依据物体所处的运动状态，运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断.

　　六、牛顿第三定律与牛顿第二定律的综合

　　例：如图所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑固定斜面上，一个质量为m的人站在木板上，人与木板之间的接触面粗糙.

　　(1)若人相对木板静止，则木板的加速度是多少?

　　(2)若木板相对斜面静止，则人必须以沿斜面向哪个方向、大小为多少的加速度做加速运动?

　　【规范解答】

　　(1)取人与木板组成的整体为研究对象

　　在沿斜面方向上由牛顿第二定律得

　　(M+m)gsin θ=(M+m)a，

　　故加速度为a=gsinθ.

　　(2)要使木板相对斜面静止，则人对木板的作用力应沿斜面向上，大小为F=Mgsinθ，

　　由牛顿第三定律得木板对人的作用力沿斜面向下，大小为Mgsinθ

　　再取人为研究对象，沿斜面方向上由牛顿第二定律得Mgsinθ+mgsinθ=ma′

　　牛顿第三定律的作用

　　在一些综合题目中，牛顿第三定律的主要作用就是研究对象的转移. 在本题中，通过木板静止得出人对木板的作用力F=Mgsin θ且沿斜面向上，再由牛顿第三定律得出人受木板的作用力F′=Mgsin θ且沿斜面向下，从而完成了研究对象的转移，将对作用力的分析转化为对该力的反作用力的求解.

　　课后小结

　　学生在以前前的学习中，容易形成死记硬背的习惯，所以对学生所学内容很可能只是机械记，而没有深入地思考，因此教师应尽量放手让学生自己发现、探索、总结、例证等等，才能让学生真正地抓住重点，突破难点.对于应用牛顿第三定律的学习，学生更容易眼高手低，总觉得很简单，但大部分学生并没真正地理解.这一节课从实验人手，让学生自己分析总结，得出结论，这样可以加深学生的理解.

　　板书

　　一、力是物体间的相互作用

　　1.作用力

　　2.反作用力

　　二、牛顿第三定律

　　1.内容：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，作用在一条直线上

　　2.理解

　　三、作用力和反作用力与平衡力的比较

　　1.相同点：大小、方向、是否在一条直线上

　　2.不同点