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第三章 相互作用——力
第 3 节 牛顿第三定律
教学目标
1.通过实验探究作用力与反作用力的关系
2.理解和掌握牛顿第三定律
3.能够区分相互作用力和一对平衡力的区别
4.会对物体进行受力的初步分析
左手
右手
力
力
F左对右
F右对左
思考：为什么鼓掌时两手都疼？
情景引入
Why？
把气球吹满气，猛一松手，会出现什么情形呢？
左手
右手
左手
右手
施力物体
受力物体
受力物体
施力物体
体验鼓掌时两手的受力情况
实例分析一
手指
钉子
施力物体
受力物体
受力物体
施力物体
钉子
手指
实例分析二
体验手按钉子时，手与钉子的受力情况
F空气对风扇
F风扇对空气
思考：为什么小车会向前运动呢？
空气
风扇
施力物体
受力物体
受力物体
施力物体
实例分析三
汽车在薄板上前进
地面对车轮的力F
？
v
地面在水平方向是否受到小车的作用力？
实例分析四
车轮对薄板的力F'
v
汽车与薄板之间有相互作用力
汽车在薄板上前进
地面对车轮的力F
当两个物体不直接接触时，如果一个物体施力与另一物体，是否也有类似情况？
磁铁的吸引作用
F1
F2
磁铁的排斥作用
F1
F2
左磁铁
右磁铁
施力物体
受力物体
受力物体
施力物体
实例分析五
观察和实验的结果表明，两个物体之间的作用总是相互的。当一个物体对另一个物体施加了力 ，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力 。物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力（acting force）和反作用力（reacting force）.
作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
我们可以把其中任何一个力叫作作用力 ，另一个力叫作反作用力.
作用力与反作用力
FA给B
FB给A
改变两手的拉力，观察并记录两只弹簧测力计的示数如何变化？
作用力与反作用力的大小、方向和作用线分别有怎样的关系？
等大
反向
用弹簧测力计探究作用力与反作用力
实验探究1
将两个调零后的力传感器相互勾住，保持轴心在同一直线上，轻拉传感器，观察实验的F-t图像.
用力传感器探究作用力与反作用力
实验探究2
数据采集器
力传感器
1、根据图像观察，力学传感器之间的相互作用力的大小、方向具有什么样的关系？
等大
反向
2、作用力与反作用力随时间的变化有什么样的关系？
同时产生、同时消失、同时变化的一一对应关系
1、内容：两个物体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.
理解：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
2、数学表达式
式中的负号表示作用力F与反作用力 的方向相反
（1）作用在两个的物体上 （2）具有同种性质
（3）同时产生，同时消失 （4）同一直线，方向相反
3、作用力与反作用力的特点
牛顿第三定律
有人认为，在拔河比赛中，既然双方的作用力与反作用力大小相等，应该不可能分出胜负。实际上却总有一方获胜，这是否违背牛顿第三定律？
F甲
f甲
F乙
f乙
甲
乙
F乙> f乙m
f甲m>f乙m
假设甲队胜出
f甲m > F甲
拔河比赛到底比什么
既然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 ,那么这两个力就是一对平衡力,效果可以抵消,这种说法对不对 为什么
将一个电灯悬挂在天花板上
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
作用力与反作用力（异物）
平衡力（同物）
一对作用力与反作用力 一对平衡力
性质
作用时间
作用点
效果
大小　
方向　
是否共线　
不同点
相同点
大小相等，方向相反，作用在一条直线上
性质可以不相同
两力必性质相同
同时出现，同时消失
可以不同时消失
分别作用在两个物体上
同时作用在一个物体上
两个力各自效果,不能抵消
两个力的总效果使物体平衡
例1.大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上.
那么，在这个过程中，大人给小孩的力是不是更大一些呢？
解析：大人和小孩的力是一对相互作用力，等大反向.
小孩的手被压在桌面上是小孩的手受到所有力的总效果.
点拨：物体处于什么状态取决于该物体所受所有力的总效果，而与它施加给其它物体的力无关.物体间的相互作用总是等大反向的，跟它们所处的状态也无关.
典型例题
1.什么叫受力分析？
是指根据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定的方法技巧，来确定出物体所受到的所有力的过程。
2.为什么要受力分析？
3. 受力分析的结果如何呈现？
画出物体的受力示意图
受力情况
运动情况
物体受力的初步分析
4. 隔离法受力分析
（1）研究对象：选择你要分析受力情况的物体
（2）隔离：将研究对象与周围环境划清界限，便于分析弹力、摩擦力等接触力.
（3）分析顺序：按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，逐个审查确认，确认存在的力画出其示意图.若是多个物体，一般是从上到下，从外到内，从简单到复杂的顺序分析各个物体.
（4）复查：每个力的施力物体是谁？受力情况是否与运动情况吻合？不能多画也不能少画一个力.
选择研究对象
隔离研究对象
按序分析各力
5. 注意的几个问题：
（1）受力分析只分析研究对象受到的力，而不要画出它施加于其他物体的力.
（2）受力分析只分析真实存在的力：在力的合成中，合力是假象的力，不是真实存在的；在力的分解中，分力是假象的力，也不是真实存在的.只找出性质力，不要效果力，比如没有什么动力和阻力
（3）受力分析不承认“隔山打牛”，
比如给物块一个垂直斜面的外力F，这个力的受力物体就是物块，斜面并不受到这个力F的作用
θ
FN
f
mg
F
例2.分析图中质量为10 kg的静止的猴子的受力，画出受力示意图，求出各力的大小，并说明各力的反作用力。(g = 10 N/kg)
解析：猴子受力如图，G = mg = 10 kg×10 N/kg = 100 N
猴子静止，由二力平衡得：FT = G = 100 N
重力的反作用力是猴子对地球的吸引力拉力的反作用力是猴子对树枝的拉力
对物体受力分析的步骤：1.确定研究对象；
2.先分析主动力，再分析被动力，即按重力、外加力、弹力、摩擦力的顺序。
注意：不要把研究对象施加给别的物体的力与研究对象的受力混淆。
典型例题
FT
G
1.作用力和反作用力
2. 牛顿第三定律：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.
3.相互作用力与平衡力的关系
4.物体受力分析步骤方法和需要注意的问题
课堂总结
1、大人拉小孩，下列说法正确的是（ ）
A、小孩被拉走时，大人拉力大于小孩的拉力.
B、当小孩赖着不走时，大人拉力小于小孩拉力.
C、不管什么情况，大人拉力总大于小孩拉力，因为大人力气大.
D、不管什么情况，大人拉力总等于小孩拉力.
D
跟踪练习
2、跳高运动员从地面跳起, 这是由于（ ）
A、运动员给地面的压力等于运动员受的重力
B、地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
C、地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D、地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力
CD
3.在甲乙两队拔河的这个事件中，下面说法正确的是（ ）
A.甲队输了比赛，是因为甲队拉乙队的力小于乙队拉甲队的力
B.甲队赢了比赛，是因为甲队拉乙队的力大于乙队拉甲队的力
C.只有处于僵持阶段时，甲队拉乙队的力才等于乙队拉甲队的力
D.不论谁输谁赢，甲队拉乙队的力总等于乙队拉甲队的力
D
4.如图所示，用弹簧秤悬挂一个重G=10N的金属块，使金属块部分地浸在台秤上的水杯中（水不会溢出），若弹簧秤的示数变为T′=6N，则台秤的示数( )
A．保持不变　　　　　　　B．增加10N
C．增加6N　　　　　　　 D．增加4N
D
T′
G
解析：研究对象：B
分析受力：重力G、拉力F； 　　　
两个接触面，每个面上都可能有弹力和摩擦力两个力，需逐一分析落实，把A、B作为一个整体，分析与地的接触面，由平衡状态得支持力和摩擦力均有；分析与A的接触面，以A为研究对象，由平衡状态，B给A有支持力，无需摩擦力，由牛顿第三定律，A给B只有压力无摩擦力，如图所示.
5.如图，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止.问： B木块受到哪几个力的作用？
总结：弹力和静摩擦力是根据需要产生的，分析的过程，有时候需要根据牛顿第三定律灵活转换研究对象.
A
B
FN
Ff
G
F
FAB
谢谢
大家

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