6.3牛顿第三定律
内容与地位
在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。”该条目包含了对牛顿第三定律的理解及应用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。学生初中已学习过力是物体的相互作用，而且力的相互作用在日常生活中经常见到，学生理解牛顿第三定律并不困难，因此教学中应着重让学生参与定律形成过程的讨论，通过这一学习过程的体验，让学生掌握研究物理问题的科学方法。 教材对于牛顿第三定律的讨论是渐次深入逐层推进的：先通过司空见惯的实例得到物体之间的作用力和反作用力的概念，再通过实验总结出作用力与反作用力的定量关系，然后分析汇总得出牛顿第三定律。最后再回到实际应用中去，让学生体会牛顿第三定律的应用，以达到定律的深入理解和融会贯通的目的。 一、 教学目标 知识与技能
1、 知道力的作用是相互的，理解作用力与反作用力的概念。 2、 理解牛顿第三定律，能用该定律解释生活中的有关问题。 3、能正确区分平衡力与作用力和反作用力。 过程与方法
1、通过让学生观察录像生活中的物体间的相互作用力，提出研究问题，培养学生的观察和 思考能力。
2、通过交流、讨论归纳牛顿第三定律，培养学生的交流、合作能力及归纳的思维能力。 3、鼓励学生动手操作、大胆质疑、提高学生的实验操作能力并养成科学的思维习惯。 情感态度与价值观目标
1、让学生知道生活中平常的事例可能蕴含着科学道理。
2、培养学生热爱生活，观察生活，积极实践乐于探究的精神。 二、 教学重难点
重点：引导学生在观察、实验的基础上概括总结出牛顿第三定律 难点：作用力和反作用力与平衡力的区别和联系。 三、 教学方法
讲授法和实验探究相结合 讨论法 四、 教学器材
弹簧测力计 条形磁体、传感器 五、 教学过程 (一) 新课引入
1． 生活的体验，激发学生学习物理新知识的兴趣，引入新课
人在划船时用桨推河岸，会发生什么现象呢？船离开了岸。这个问题在初中已经研究过，当时对这个问题的解释是：物体间力的作用是相互的。浆对岸施加了力的同时岸也对浆施加了一个力，使船离开了岸。 （二）作用力与反作用力
生活中还有许多的现象说明了力的作用时相互的。同学们能不能举一些例子呢？ （1） 当用手拍桌子时，手对桌子施加了力的作用，同时会感觉到手痛说明桌子对手也施
加了作用力。
（2） 当你推动桌子时，同时也感觉到桌子也同时在推你。如果我们换上旱冰鞋再来推桌
子的话，自己会被推出去。
（3） 当你用手提起水桶时，同时也感觉到水桶也对手施加了力的作用，感觉到很沉。
哎很好，大家都是生活的有心人，注意观察生活中的各种现象。那从同学们刚才举的例子中我们会发现当两个物体相互接触时，物体间力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体，一个力应与两个物体相联系。 而且，当一个物体对另一个物体施加力的作用时，另一个物体同时也会反过来对这个物体施加力的作用，而前面我们研究都是相互接触的两个物体。
那么两个物体不直接接触时，如果一个物体施力于另一个物体，另一个物体是否也同时会对前一个物体施加力的作用呢？同学们桌上有两辆小车，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。
1、 先用手固定住左边的小车，释放右边的小车。 2、 然后用手固定住右边的磁铁，释放左边的磁铁 3、 当两手放开后会有什么现象呢？同学们来试试看。
好，我请一位同学来说说看他的发现。这位同学发现固定住左边的小车，右边的铁块向左边的磁铁靠近，固定住右边的小车，左边的磁铁会向右边的铁块靠近，如果同时释放两辆小车的话，铁块和磁铁会同时相互靠近，这说明了没有互相接触的两个物体之间，力的作用也是相互的。
所有这类现象都表明，力的作用总是相互的。在物理学中，我们把这个过程中出现的这一对相互作用的力叫做作用力和反作用力。我们可以把其中的任意一个力叫做作用力，则另一个力就叫做反作用力。
（三） 牛顿第三定律
同学们都知道，力有三要素，大小、方向、作用点，接下来我们就来具体地研究作用力与反作用力的方向，大小、作用点的关系。并且从刚才的例子的分析，大家应该可以很清楚作用力和反作用力的作用点作用在几个物体上？
生：两个
师：很好，作用力和反作用力的作用点分别在两个物体上。
下面进一步来研究两个物体之间的作用力和反作用力的大小有什么关系呢？我们常常说“以卵击石”这个成语，如果我们用一个鸡蛋去撞击石头的话，会有什么结果？鸡蛋破掉了，但是石头却安然无恙？鸡蛋撞击石头的时候石头对鸡蛋的作用力使鸡蛋破掉，但是石头同时也受到了鸡蛋对其的反作用力却没有变化，有人就认为，之所以会蛋碎石全，是因为石头受到蛋对它的作用力小于鸡蛋受到的反作用力，大家赞同这个观点吗？
生：不同意 师：那大家只是凭着日常观察和经验来推测的，作用力和反作用力的大小关系是一个定量关系，大家有去测作用力和反作用力的大小吗？还没有，那这里就有一个问题了，作用力和反作用力的大小到底是相等还是不相等呢？面对着未知的规律，我们可以先进行大胆的猜想，然后用事实说话，也就是设计方案，实验探究。大家想一想，什么器材适合探究力的大小？
生：弹簧测力计。
师：那请大家以弹簧测力计为器材，设计一个实验，来检验你的猜想，现在请同学动动手做实验来探究一下。
〖学生设计实验〗两位同学为一组，将两只测力计A和B的挂钩钩在一起，各拉一个弹簧称，观察弹簧称的读数，体会作用力和反作用力的关系。
我们以这个方案进行分析，请问在这个方案中，我们探究哪两个物体间的相互作用力？ 生：两个弹簧测力计
师：弹簧测力计Ａ的读数是测力计Ｂ对它的拉力的大小，方向呢？水平向右。力的作用
时相互的，那么Ｂ也会受到Ａ的拉力，这个拉力的大小通过什么来显示？弹簧测力计Ｂ的读数表示的是Ａ对测力计Ｂ的拉力大小。通过两弹簧的示数，我们就能探究作用力和反作用力的大小关系。下面请同学们动手做做实验。
观察并思考：作用力和反作用力的大小、方向和作用线分别有什么样的关系？ 改变两手的拉力，看看两只测力计的读数如何改变。 学生积极设计实验、讨论分析现象，找出规律： 1、两个弹簧秤对拉，二力等大 2、两弹簧均被拉伸，二力反向
3、同时为零，说明二者同时产生，同时消失。 〖实验现象〗有的说作用力和反作用力大小相等，方向相反；有的说大小也有不相等的时候。 〖实验分析〗两弹簧称的读数不相等，原因是实验有误差。 〖实验探究2〗用传感器探究作用力和反作用力的关系。 先把一个力传感器连在计算机上，在传感器的钩子上挂上钩码，钩子受力的大小随时间情况变化可由计算机屏幕显示：
把两个传感器同时连在计算机上，其中一个系在墙上，另一个握在手中，横坐标轴上下两条曲线分别表示两个传感器受力的大小。
用传感器探究作用力和反作用力的关系，更精确地验证作用力和反作用力的关系， 〖演示实验〗用力拉一个传感器，可以看到在一个传感器受力的同时，另一个传感器也受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小都是相等的，力的方向都是相反的。
〖实验现象〗
〖实验分析〗图象上下对称，说明在任何时刻个力的大小都是相等的、方向都是相反的。 教师设疑：以上实验中，相互作用的两个物体都是静止不动的，处在平衡状态，那么两个运动中的物体之间的相互作用力是否满足上述规律呢？ 〖实验探究3〗
把一个力传感器系在一个物体上，另一个握在手中。当通过传感器用力拉物体时，物体的运动状态可随着力的变化而变化，但在任何时刻，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。
归纳总结牛顿第三定律内容
牛顿在长期研究的基础上，总结并提出了牛顿第三定律
（1）牛顿第三定律内容：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，作用在同一直线上。（等大，反向，共线）
注意：内容中的“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下均成立。 （1）、不管物体大小形状如何。 （2）、不管物体的运动状态如何。
如果用F表示作用力，F‘表示反作用力，那么牛顿第三定律可用公式表示为 （2）数学表达式：F=-F’（负号表示方向相反）
牛顿第三定律揭示了物体之间相互作用的规律，使人们不仅可以研究单个物体的运动，而且可以把存在相互作用的各个物体的运动联系进行研究。
提出问题：既然两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等的，为什么会出现鸡蛋碰石头，总是鸡蛋破碎和石头不破的的情况呢？
通过分析讨论使学生进一步明确两物体间的作用力与反作用力总是大小相等的意义，效果不同的原因是因为效果海域物体本身的特性和物体受到的其他力的情况有关。 （四）作用力与反作用力与平衡力的区别和联系
提出问题：如果两个力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，这两个力一定是一对作用力和反作用力吗？
引导学生讨论：不一定，一对“平衡力”也有这种关系。
进一步提出问题：既然一对“平衡力”和一对“作用力和反作用力”都是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，那么如何区别呢？
结合实例，引导学生分析讨论，从下列几个方面比较归纳两者的区别：作用力是否相同？效果能否抵消？力的性质是否相同？产生和消失的时间是否相同？ 相同点 不 同 点 作用物体 性质 产生和消失 力的效果 作用力和反作用力 等大，反向，共线 两个物体（异物） 一定相同（同性） 同时产生同时消失（同时） 不能抵消 同一个物体 不一定相同 不一定同时产生同时消失 互相抵消 平衡力 课堂小结：
作业布置：课后作业：Ｐ１１６／１、２、３、４ 六、板书设计
6.3牛顿第三定律
1、作用力与反作用力：物体间相互作用的一对力，通常叫做作用力和反作用力 2、牛顿第三定律
（1）内容两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上（等大、反向、共线） （2）数学表达式：F=-F’
三、一对相互作用力和一对平衡力的异同 相同点：大小相等，方向相反，在同一条直线上
不同点：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。
作用力与反作用力性质一定相同，而平衡力性质不一定相同。
作用力与反作用力同时产生同时消失，而平衡力中一个力消失不一定影响另一个力 力的效果不同：作用力和反作用力不能抵消 一对平衡力效果互相抵消
七、教学反思
