资源简介

牛顿第三定律
学习目标
1．通过实例掌握作用力和反作用力的概念2．用“实验探究法”探究牛顿第三定律
3．通过比较法掌握作用力和反作用力与一对平衡力的区别
预习案
知识清单
1．作用力与反作用力
两个物体间__________的一对力叫作作用力和反作用力．作用力和反作用力总是__________、__________，若把其中一个力叫作作用力，则另一个力就叫__________．
2．牛顿第三定律
（1）内容：两个物体之间的作用力（F）和反作用力（F′）总是__________、__________，且作用在同一条直线上，用公式表示为F=-F′，“-”表示作用力和反作用力方向相反．
（2）理解：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__________相同的两个力，且同时__________，同时__________，同时__________．
3．物体受力的初步分析
分析物体的受力，有两条思路：一是根据物体____________________来分析和判断；二是根据各个力的特点，从____________________来分析物体的受力．在高中物理的力学部分，我们遇到的力主要是__________、__________和__________．在分析物体的受力情况时，不要把某个力的__________跟这个力的__________混淆．
自我检测
思考辨析
1．判断：作用力、反作用力的受力物体是同一物体．（ ）
2．判断：作用力、反作用力的合力为零．（ ）
3．判断：先有作用力，后有反作用力．（ ）
4．判断：作用力与反作用力一定是同一种性质的力．（ ）
探究案
情景探究
小强说：“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了．既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也应该互相平衡呀！”
应该怎么解答小强的疑问？
课堂探究
探究1 对牛顿第三定律的理解
核心归纳
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，即作用力和反作用力的性质总是相同的．
2．对牛顿第三定律的理解
（1）表达式：F=-F′，负号表示作用力F与反作用力F′的方向相反．
（2）作用力和反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体的质量、运动状态及作用的方式无关．
（3）牛顿第一定律和牛顿第二定律是对单个物体而言的，只解决了一个物体的运动规律．牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物体间相互作用的规律．
典型例题
例1 两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板下，如图所示，下面四对力中属于作用力和反作用力的是（ ）
A．绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B．弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
C．弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
D．B的重力和弹簧对B的拉力
思路分析：先对物体进行受力分析，然后找出每个力的施力物体．
尝试解答
方法点拨
作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，成对出现，性质相同，同时产生、变化、消失．
拓展练习
1．关于物体间的作用力与反作用力，以下说法正确的是（ ）
A．重力和弹力一定不可以成为作用力与反作用力
B．“四两拨千斤”说明四两的作用力可以有千斤的反作用力
C．“主动出击”说明物体间可以先有作用力，然后才有反作用力
D．“以卵击石”说明鸡蛋对石头的作用力可以小于石头对鸡蛋的作用力
探究2 物体受力的初步分析
核心归纳
1．受力分析
受力分析就是把一个物体受到的所有力找出来，并用力的示意图画在受力物体上．受力分析的一般顺序是，先分析性质力，如重力、弹力、摩擦力等，然后再分析其他力．受力分析的基本方法是整体隔离法．
例如，如图所示，A、B、C三木块叠放在水平桌面上，对B木块施加一个水平向右恒力F，三木块共同向右匀速运动，三木块的重力都是G，求地面受到的压力．
隔离法分析：隔离顺序的选择要讲究一点技巧，通常按照受力个数从小到大的分析，如图甲、乙、丙．
对C由平衡条件可知FN地-C=3G，再由牛顿第三定律可知，地面受到的压力FN′=FN地-C=3G，
整体法分析如图丁．
对ABC由平衡条件可知FN=3G，再由牛顿第三定律可知，地面受到的压力FN′=FN=3G．
2．一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较
作用力与反作用力 一对平衡力
相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上
不 同点 作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上
作用时间 同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不一定同时产生或消失
力的种类 一定是同种类的力 不一定是同种类的力
作用效果 因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求合力 一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零
典型例题
例2 如图所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用，却仍然保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．物体受三个力作用，其中有一对平衡力
B．物体受三个力作用，其中有一对作用力和反作用力
C．物体受四个力作用，其中有两对作用力和反作用力
D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力
思路分析：先对物体进行受力分析，然后找出每个力的施力物体．
尝试解答
方法点拨
作用力与反作用力和平衡力的主要区别是作用对象，作用力与反作用力是作用在两个相互作用的物体上，而平衡力是作用在同一个物体上．
拓展练习
2．下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识正确的是（ ）
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且力的种类相同，平衡力的种类却不一定相同
C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上
探究3 牛顿第三定律的综合应用
核心归纳
在一些综合题中，牛顿第三定律的主要作用是研究对象的转移，将对作用力的分析转化为对该力的反作用力的求解．
典型例题
例3 质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以匀速度下降，则人对地面的压力（ ）
A．等于（M+m）g
B．大于（M+m）g
C．等于（M-m）g
D．0
思路分析：人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，对压力的求解可以转化为对支持力的求解，研究对象由地面转化为人．
尝试解答
方法点拨
应用牛顿第三定律转移研究对象是解决该题的关键．
随堂检测
1．关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（ ）
A．物体相互作用时，先有作用力而后才有反作用力
B．作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，因此它们的合力为零
C．弹力的反作用力一定是弹力
D．马能将车拉动，是因为马拉车的力大于车拉马的力
2．（多选）如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫作押加，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
3．如图所示，击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力（ ）
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
4．（多选）手用力向下压住架在两本书之间的尺子，尺子发生了弹性形变．手对尺子的压力为FN，尺子对手的弹力为FN′，下列表述正确的有（ ）
A．FN和FN′是一对作用力和反作用力
B．FN和FN′是一对平衡力
C．FN和FN′大小相等
D．FN大于FN′
5．如图所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆总质量是M，环的质量为m，已知环沿着杆匀速下滑，环与杆间的摩擦力大小为Ff，则此时箱子对地面的压力为（ ）
A．Mg B．mg
C．（M+m）g-Ff D．Mg+Ff
参考答案
预习案
知识清单
1．相互作用 互相依赖 同时存在 反作用力
2．（1）大小相等 方向相反
（2）性质 存在 变化 消失
3．运动状态的变化 相互作用的角度 重力 弹力 摩擦力 反作用力 平衡力
自我检测
思考辨析
1．× 2．× 3．× 4．√
探究案
情景探究
小强所说的初中学过的“大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的两个力是一对平衡力，这两个力作用在同一个物体上，合力为零，作用效果相互抵消”，而作用力与反作用力也是“大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的两个力，但是它们作用在两个物体上，不能求合力，作用效果不能抵消”．因此，作用力与反作用力和平衡力的主要区别是作用对象，这两对不同的力产生的作用效果也不同．
课堂探究
典型例题
例1 C 解析：作用力和反作用力是作用在相互作用的两个物体之间的力，绳对A的拉力与A对绳子的拉力是一对作用力和反作用力，选项A、B均错误；弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力，选项C正确；B受到的重力，施力物体是地球，与B对地球的吸引力是一对作用力和反作用力，选项D错误．
拓展练习
1．A
典型例题
例2 D 解析：物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体所受合外力为零，所以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外，还必须受水平向左的摩擦力Ff，所以物体共受四个力的作用，选项A、B错误；由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，因此选项C错误；物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，其合力为零，为一对平衡力，竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，所以选项D正确．
拓展练习
2．B 解析：作用力和反作用力的受力物体是两个，故不能求合力，作用效果不能抵消，故选项A错误．作用力与反作用力均有同时性，种类也一定相同，而平衡力不具有同时性，故选项C错误，选项B正确，选项D错误．
典型例题
例3 C 解析：对重物，设绳的拉力为F，由平衡条件知：mg-F=0，所以，绳的拉力为F=mg对人，受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡，则Mg=FN+F，所以FN=Mg-F=（M-m）g．根据牛顿第三定律知，人对地面的压力大小也为（M-m）g．
随堂检测
1．C
2．BD 解析：物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受的合外力不为零时，物体的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同．甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小．故选项B、D正确．
3．B 4．AC
5．D 解析：取箱子为研究对象，它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力Ff和地面的支持力FN三个力的作用而平衡，FN=Mg+Ff，由牛顿第三定律知，箱子对地面的压力大小为FN′=FN=Mg+Ff，选项D正确．

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