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第三章 相互作用——力
人教版 必修第一册
3.3 牛顿第三定律
大单元 教学目标
1. 认识重力、理解重心的概念；
2. 通过实验确定重心的位置；
3. 认识弹力，了解形变和弹性形变；
4. 理解面接触类、绳类、杆类和弹簧弹力的作用方向；
大单元 知识解读
【情景引入】
思考：鸡蛋碰石头和石头碰鸡蛋，谁的“力”更大？
思考：这女孩为啥掉进水里？
大单元 知识解读
知识点一、作用力和反作用力??
1．物体间力的作用是相互的


引力的作用是相互的：地球对天上飞行的飞机有向下的引力，同时，飞机对地球有竖直向上的引力。
弹力的作用是相互的：桌子对书有一个向上的支持力，反之，书对桌面有一个竖直向下的压力。
摩擦力的作用是相互的：人在行走过程中，地对脚有一个向前的摩擦力，同时，脚对地有一个向后的摩擦力。
大单元 知识解读
知识点一、作用力和反作用力??
2．作用力与反作用力
（1）相互作用的一对力，一个力称为作用力， 另一个力则称为反作用力；
（2）作用力与反作用力是相对的，定义一个力是作用力，则另一个力就是反作用力。一个物体既是施力物，同时又是受力物；
大单元 知识解读
知识点一、作用力和反作用力??
2．作用力与反作用力
（1）相互作用的一对力，一个力称为作用力， 另一个力则称为反作用力；
（2）作用力与反作用力是相对的，定义一个力是作用力，则另一个力就是反作用力。一个物体既是施力物，同时又是受力物；
大单元 知识解读
知识点一、作用力和反作用力??
【典例1】某校运动会组织拔河比赛，甲获胜，这是因为（　　）
A．地面对甲队的作用力大于甲队对地面的反作用力
B．地面对乙队向后的作用力大于绳子对乙队的拉力
C．地面对甲队向后的作用力大于绳子对甲队的拉力
D．甲队对乙队的作用力大于乙队对甲队的作用力
【详解】A．依据牛顿第三定律，地面对甲队的作用力与甲队对地面的作用力大小相等，故A错误；
BCD．甲队胜，因为甲队受到地面得摩擦力大于乙队受到的地面得摩擦力，为甲队对绳子的作用力等于绳子对甲队的作用力，故C正确，BD错误；
故选C。
大单元 知识解读
知识点一、作用力和反作用力??
【变式】某人用绳子将一桶水从井内向上提的过程中，不计绳子的重力，以下说法正确的是（　　）
A．只有在桶匀速上升过程中，绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力
B．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
C．桶加速上升的过程中，绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力
D．桶减速向上运动的过程中，绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力
【详解】绳子对桶的拉力和桶对绳子的拉力是一对相互作用力，不管是桶匀速上升过程、加速上升过程或者减速向上运动过程，绳子对桶的拉力总是等于桶对绳子的拉力。
故选C。
大单元 知识解读
知识点二、牛顿第三定律??
如下图所示，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，A对B的作用力为F，B对A的反作用力为????’。
?
实验结果：无论快拉还是慢拉弹簧测力计A，拉力大还是小，F和????’的大小始终相等，方向相反。
?
1．探究作用力与反作用力的关系
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．
大单元 知识解读
知识点二、牛顿第三定律??
（1）内容：
（2）表达式：
3. 对牛顿第三定律的理解
（1）牛顿第三定律中的“总是”强调对于任何物体，无论在任何条件下，两个力等大、反向和共线都成立，物体的质量、形状、运动状态及参考系的选取等因素均无关；
2．牛顿第三定律
F=-????’
?
大单元 知识解读
知识点二、牛顿第三定律??
（2）四个性质
3. 对牛顿第三定律的理解
①异体性：作用力与反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上，在两个物体上都产生各自的作用效果，这个两个效果是不可抵消的；
②同时性：作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，也没有主次之分；
③相互性：作用力与反作用力是一对相互作用力；
④同性质：作用力与反作用力性质相同。例如作用力是弹力，则反作用力必定也是弹力
大单元 知识解读
知识点二、牛顿第三定律??
【典例2】（2023秋·山东菏泽·高一统考期末）如图所示，大人跟小孩掰手腕，很容易把小孩的手压到桌面上，若大人对小孩手的作用力记为F1，小孩对大人手的作用力记为F2，则（　　）
??A．F1=F2
B．F1>F2
C．F1与F2是一对平衡力
D．F1先于F2产生
A
大单元 知识解读
知识点二、牛顿第三定律??
【变式】如图甲，用两个力传感器的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上出示的结果如图乙所示．观察相互作用力随时间变化的真实实验曲线，可以得到以下实验结论（　　）
??A．作用力与反作用力一定同时变化
B．作用力与反作用力的合力为0
C．作用力与反作用力总是相同
D．作用力与反作用力产生在同一挂钩上
A
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
1．受力分析
把指定的物体（研究对象）在特定的物理环境中受到的所有力找出来，并画出力的示意图。
2．力是否存在的依据判断
（1）条件判断法：根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用；
例如：①弹力产生的条件是物体相互接触并且发生了弹性形变；
②摩擦力产生的条件是物体间存在弹力、接触面粗糙、有相对运动或相对运动额趋势；
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
2．力是否存在的依据判断
（2）效果判断法：根据力的作用效果是否得以体现来判读物体是否受到某个力的作用；
（3）相互作用判断法：利用力的作用的相互性，从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力；
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
3．受力分析的基本步骤
（1）明确研究对象：确定需要受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合；
（2）隔离物体分析：将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用；
（3）画出受力分析示意图：进行分析并将力一一画在受力示意图上，准确标出各力的方向；
（4）检查受力分析是否有误：检查画出的每个力是否有施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的状态，防止“多力”和“漏力”；
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
【特别提醒】
（1）明确要分析哪个物体所受的力。
（2）受力分析的一般顺序：先分析重力、再分析弹力、然后分析摩擦力，并且画出力的示意图。
（3）在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆起来。
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
【典例3】在图中画出物体A所受弹力的示意图（已知图中物体A均处于静止状态，各接触面都是光滑的）。
??
??
FBA
FN1
FN2
FN2
FN1
FN
大单元 知识解读
知识点三、物体受力的初步分析??
【变式】在图中画出（1）~（4）中静止物体A的受力示意图（图中球形物体的接触面光滑）。??
??
G
F
FN
G
F1
F2
FN
G
F1
F2
大单元 重难点拓展
题型一：作用力与反作用力
【典例4】机器人服务人类的场景越来越广泛，如餐厅使用的送餐机器人，某次送餐时送餐机器人保持匀速运动，现将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面始终保持水平，则下列说法正确的是（　　）
A．机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力
B．菜品对机器人的压力就是菜品的重力
C．菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
D．机器人对菜品的摩擦力水平向前

A
大单元 重难点拓展
题型一：作用力与反作用力
【变式】（2023秋·云南昭通·高一校考期末）如图所示水平放置的写字台上静止放着台灯等物品，下列说法中正确的是（　　）
A．等大、反向、共线的两个力一定是作用力与反作用力
B．台灯对桌面的压力就是台灯的重力
C．台灯所受桌面支持力和台灯对桌面的压力一定是作用力与反作用力
D．台灯对桌面的压力与桌面对台灯的支持力是一对平衡力

C
大单元 重难点拓展
题型一：牛顿第三定律的综合应用
【典例5】（2023秋·河南周口·高一统考期末）《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　）
A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大
B．小球受到的摩擦力与重力相同
C．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大
D．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下

D
大单元 重难点拓展
题型一：牛顿第三定律的综合应用
【变式】（2022秋·湖南衡阳·高一校考期末）物体A、B、C叠放在水平桌面上，用水平力F拉B，使三者一起匀速向右运动，则（　　）
A．物体B对物体C的摩擦力水平向右
B．物体B对A物体的摩擦力水平向左
C．物体A对桌面的摩擦力水平向右
D．桌面对物体A的作用力方向斜向左上方

D
1.（浙江·高考真题）如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则（　　）
A．F2>F1 B．F1和F2大小相等
C．F1先于F2产生 D．F1后于F2产生
大单元 高考探知
B
考向1：作用力与反作用力
2．（广东·高考真题）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（? ??）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
大单元 高考探知
B
考向2：牛顿第三定律在实际生活中的应用
【详解】A．将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出Fx曲 = Fsinα，Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出，Fy曲 = Fcosα，Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则，sinα < sinβ，cosα > cosβ
则可得到，Fx曲 < Fx直，Fy曲 > Fy直，A错误、B正确；
CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD错误。
大单元 高考探知
考向2：牛顿第三定律在实际生活中的应用
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