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3.3 牛顿第三定律
高中物理必修第一册
新课引入
力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？
例如，大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上。那么，他们施加给对方的力，大小相等吗？
问题：
一、作用力和反作用力
力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。
左手
右手
力
力
F左对右
F右对左
用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力F，同时弹簧发生形变，手也就受到弹簧的拉力F/。
弹簧
手
力
力
坐在椅子上用力推桌子，会感到桌子也在推我们，我们的身体要向后仰。
小象
椅
力
力
我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引（重力)。其实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之间的作用也是相互的。如此等等，不胜枚举。
地球
卫星
力
力
物体1
物体2
力F
力F/
施
施
受
受
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，通常叫作作用力和反作用力。
一、作用力与反作用力
这又是一个定量的问题，而定量的问题通常只靠观察和经验是解决不了的，它需要通过实验测量来回答。
作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系？
演示
用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系（阅读）
探究作用力和反作用力的关系，要同时测量这两个力，你认为应该如何测量？
我们可以通过图3.3-3所示的装置进行实验。把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A。如图所示，可以看到两个测力计的指针同时移动。这时测力计A受到测力计B的拉力????′，测力计B受到A的拉力F。F与????′有什么关系？
?
上面是通过弹力进行的实验，摩擦力满足上面的关系吗？如果是不相互接触的力呢？
从实验中可以发现，两个弹簧测力计的示数是相等的，方向相反。
摩擦力
磁力
二、牛顿第三定律
1. 内容： 两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
2.数学表达式：

F=-F’ (“—”表示方向相反)
3、作用力和反作用力的特点：
①大小相等，相反，作用在同一直线上（等大、反向、共线）
②分别作用在两个不同的物体上（异物）
④二者的性质总是相同的（同性）
③同时产生、同时消失（同时）
在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子是很多的
F桨对水
F水对桨
F桨对水
F水对桨
F车轮受到的力
F地面受到的力
汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这样产生的。
若把驱动轮架空，不让它跟地面接触，这时车轮虽然转动，但车轮不推地面，地面也就不会产生向前推车的力，汽车就不会前进。
陷在泥泞中的汽车，尽管车轮飞转，但是如果泥和车轮之间太滑，车轮得不到足够的摩擦力，车也是出不来的。
许多越野车可以按需要分别由前轮或后轮驱动，必要时甚至可以四轮同时驱动，以便根据车轮与地面接触的不同情况来获得足够的动力。
拓展学习
用传感器探究作用力与反作用力的关系（阅读）
力传感器可以把它受力的大小随时问变化的情况，由计算机屏幕显示出来。
把两个互相钓着的力传感器，同时连在计算机上，其中，一个系在墙壁上固定，另一个握在手中。中上下两条图线分别表示两个力传感器受力的大小。用手拉一个力传感器，可以看到在一个力传感器受力的同时，另一个力传感器也同时受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小相等、方向相反。
两位同学各持一个力传感器，互相钩着。一人用力拉力传感器朝自己方向运动。从计算机屏幕可在运动的过程中，尽管力的大小随运动时间不断变化，但在运动中的任何时刻，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。
在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。
什么叫做二力平衡？
一个物体受到两个力的作用，保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力是一对平衡力，叫做二力平衡。
（初中）
mg
F
F/
F
一对平衡力：同一物体
一对作用与反作用力：两个物体
后者一定是同一种类的力（例如F和F/都是弹力），而前者则不一定是同一种类的力（例如F是弹力，而G是重力）。
力的性质也不同：
一对相互作用力
一对平衡力
等值、反向、同一直线
作用在两个物体上
作用在一个物体上
不能求合力（效果不能抵消）
能求合力（效果能抵消）
性质相同
性质不一定相同
具有同时性
不一定具有同时性
不同点
相同点
作用力与反作用力和平衡力的区别
将一个电灯悬挂在天花板上
作用力与反作用力
平衡力
灯对绳的拉力
绳对灯的拉力
灯的重力
练习1. 如图，画出灯的受力示意图，并指出相应的作用力与反作用力。
小强说：“我记得初中学过，如果两个力大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用效果了，既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反，他们应该互相平衡呀！
应该怎样解答小强的疑问？
举例
鸡蛋碰石头，鸡蛋破，而石头不破。
问：石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗？
F1
分析： F1与F2是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。鸡蛋破是因为鸡蛋不能承受F2的作用；石头不破是因为石头能承受F1的作用力。
F2
　　学完《牛顿第三定律》,小明有了这样的疑问：既然马拉车与车拉马的力大小相等、方向相反,那为什么马仍然能拉车前进，而不会都处于静止状态？请你帮小明解开这个疑问？
思考题：
N
N`
f
解析：因为在水平方向上马和车除了分别受对方的相互作用力N与N`外，还分别受地面的摩擦力F和f，方向如图所示。
虽然 N=－N`
但对于马和车，分别有： F>N` 和 N>f,
故马和车均能向前运动。
F
三、物体受力的初步分析
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
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，合力是假想的力，不是真实存在的；在力的分解中，分力是假想的力，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
N
f
mg
1.什么叫整体法受力分析？
是把具有相同加速度的几个物体作为一个研究对象进行分析的方法
2.整体法的适用条件是什么？
取做整体的几个物体需要具有相同的加速度：通常题目中有“相对静止”、“一起”、“相同速度”等字眼，处于平衡状态的几个物体加速度都是0，则一定可以视为整体。
3. 整体的外力与内力是什么意思？
例：如图所示，A、B叠放在一起处于静止状态，取A、B做为一个整体，分析A、B及整体的受力情况。
A
B
B
A
mBg
mAg
NAB
N地A
NBA
mBg
mAg
NAB
N地A
NBA
内力：
整体内几个物体之间的相互作用力。
外力：
整体之外的物体对整体内几个物体的作用力。
技巧：
整体法受力分析不分析内力，只需要找到整体受到的外力
例1.如图所示，A、B、C三个物块叠放在水平桌面上，对B施加一个水平向右的恒力F，三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动，已知三个物块的重力均为G，分别对三个物块进行受力分析。
C
B
A
F
6.受力分析的两大绝招：
（1）结合运动情况反向论证
（2）利用好相互作用力关系
例2：L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为（ ）
A .3 B .4 C .5 D .6
C
课堂练习
1.如图所示，物体Ａ靠在竖直墙面上，在力Ｆ的作用下，Ａ、B保持静止状态:
（1）先进行整体法受力分析
（2）再隔离Ａ、Ｂ进行受力分析
F
A
B
2、如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“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，则下列说法中正确的是（　　）
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
课堂练习
BD
课堂练习
3、如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是（ ）
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
A

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