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第3节 牛顿第三定律
第三章 相互作用--力
人教版（2019）必修第一册
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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？
物理观念 1. 相互作用观念：清晰认知力的作用具有相互性，透彻理解作用力与反作用力的概念，明确二者分别作用于不同物体。例如，人走路时，脚给地面向后的力，地面同时给脚向前的力，这就是一对作用力与反作用力 。
2. 运动与相互作用观：能够运用牛顿第三定律阐释物体运动状态改变与相互作用力之间的关联。像火箭发射，火箭对喷出气体有向下的作用力，喷出气体对火箭有向上的反作用力，从而推动火箭上升。
科学思维 1. 模型建构：构建简单的物体受力模型，比如将物体视为质点，分析其受到的作用力与反作用力，忽略次要因素，突出主要的相互作用关系。
2. 科学推理：依据牛顿第三定律，从已知的物体受力情况，推理出与之相互作用物体的受力特点。如已知物体A对物体B的力，可推出物体B对物体A的力。
3. 科学论证：通过实验数据和生活实例，论证牛顿第三定律的正确性，能够有条理地阐述自己的观点和依据。
学习目标
科学探究 1. 问题提出：从生活现象中敏锐地发现与牛顿第三定律相关的问题，如拔河比赛中两队的受力情况，主动思考并提出疑问。
2. 实验设计：自主设计实验来探究作用力与反作用力的关系，像用两个弹簧测力计对拉，观察它们的示数变化，学会控制变量，确保实验的科学性。
3. 证据收集与分析：认真收集实验数据和现象，运用图表、数学计算等方式分析数据，得出作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上的结论。
科学态度 与责任 1. 科学态度：秉持严谨认真、实事求是的态度对待实验和理论学习，尊重实验数据，不篡改、不臆造，敢于直面与预期不符的结果，并积极探究原因 。
2. 科学责任：意识到物理知识对认识世界和解决实际问题的重要性，关注牛顿第三定律在工程技术、日常生活中的应用，如汽车的制动系统、航天航空等领域，增强将物理知识服务于社会的责任感 。
学习目标
重点难点
重点 1．知道力的作用是相互的，掌握作用力和反作用力。
2．掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
3．区别平衡力与作用力和反作用力。
难点 1.区别平衡力与作用力和反作用力。
1. 作用力和反作用力
2. 牛顿第三定律
3. 物体受力的初步分析
4.课堂总结
5. 练习与应用
6. 提升训练
学习内容
第3节 牛顿第三定律
一、作用力和反作用力
第3节 牛顿第三定律
一、作用力和反作用力
根据你的生活经验，你还能举出哪些物体间相互作用的例子？
甲
甲
F
乙
乙
F
F
甲
乙
F
甲
乙
F＇
F＇
F＇
F＇
生活实例分析
生活实例分析
一、作用力和反作用力
1.两个物体之间的作用总是相互的。
3、物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。
2.一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力，即同时存在着施力物体和受力物体。
观察和实验表明：
二、牛顿第三定律
第3节 牛顿第三定律
二、牛顿第三定律
作用力和反作用力的大小、方向有什么样的关系呢？
我们可以通过图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。可以看到两个测力计的指针同时移动。这时，测力计B受到A的拉力F,测力计A则受到B的拉力F'。F与F'有什么关系呢
二、牛顿第三定律
用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系
二、牛顿第三定律
用力传感器探究作用力和反作用力的关系
二、牛顿第三定律
用力传感器探究作用力和反作用力的关系
二、牛顿第三定律
【实验现象】用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时运动，且两个弹簧秤的示数是相等的，改变手拉弹簧的拉力，弹簧秤的示数也随着改变，但两个示数总相等。
【实验结论】作用力和反作用力大小总是相等的，也是同时变化的。
二、牛顿第三定律
1.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，作用在一条直线上。
2.公式：F=-F’(负号表示作用力与反作用力的方向相反)
3.牛顿第三定律的适用范围
牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与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、物体质量大小、作用方式(是否接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
二、牛顿第三定律
4.对牛顿第三定律的进一步理解
(1)作用力和反作用力的三个特征
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)作用力和反作用力的四个性质
①异体性，分别作用在两个物体上
②同时性，同时产生，同时消失
③相互性，总是相互、成对出现
④同质性，二者性质总是相同的
二、牛顿第三定律
【问题与讨论】1.成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头，比喻不自量力，自取灭亡。
(1)如图所示，以卵击石时，卵对石头的作用力大，还是石头对卵的作用力大？
以卵击石时，卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，两个力等大、反向；
(2)为什么会出现“卵碎石全”的不同效果？
虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大，但由于二者能承受的最大外力不同，所以会有不同的作用效果。
二、牛顿第三定律
【问题与讨论】2.阅读教材，结合图片说一说汽车受到的驱动力是怎样产生的？
汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，这就是汽车受到的驱动力。
二、牛顿第三定律
【例1】某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示，如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是
A.作用力大时反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力变化后反作用力才随之发生变化
D.图中的两个力是一对平衡力
二、牛顿第三定律
【解析】由记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线可以得出的结论是：作用力和反作用力的方向总是相反的，大小总是相等的，总是同时产生，同时变化；题图中的两个力是一对相互作用力。故选B。
二、牛顿第三定律
【例2】(2024·柳州市高级中学期中)如图是马拉车的示意图，根据牛顿第三定律可知
A.若车加速前进，马拉车的力大于车拉马的力
B.若车匀速前进，马拉车的力与车拉马的力二力平衡
C.若车减速前进，马拉车的力小于车拉马的力
D.无论如何行驶，马拉车的力的大小都等于车拉马的力的大小
二、牛顿第三定律
【解析】不管马拉车不动还是马拉车前进，马拉车的力都等于车拉马的力，这是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，A、C错误，D正确；马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反、作用在两个物体上，而一对平衡力作用在同一物体上，B错误。故选D。
二、牛顿第三定律
【总结提升】正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立。
(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
二、牛顿第三定律
【问题与思考】如图所示，猴子静止吊在空中
(1)对小猴子进行受力分析，它受到几个力？大小有什么关系？力的性质是否相同？
受力分析如图，它受到两个力
猴子处于静止状态，故重力与拉力是平衡力，二者大小相等。力的性质不同，一种为重力，一种为弹力。
(2)这两个力的反作用力是什么力？施力物体各是什么？这两个力和各自的反作用力性质是否相同？
重力的反作用力为小猴子对地球的引力，施力物体为小猴子，拉力的反作用力是小猴子对树枝的拉力，施力物体为小猴子，作用力和它的反作用力性质相同，一种为引力，一种为弹力。
二、牛顿第三定律
比较对象 作用力与反作用力 平衡力
相同点 大小 相等 相等
方向 相反 相反
是否共线 是 是
不同点 作用对象 相互作用的两个物体 同一物体
作用效果能否抵消 不可以 可以
作用时间 同时产生、同时消失 不一定同时产生和消失
力的性质 相同 可以不同
二、牛顿第三定律
【例3】(2024·白银市高一期末)一根轻绳的上端固定在天花板
上，下端挂一个灯笼，下列说法正确的是
A.灯笼所受的重力和灯笼对轻绳的拉力是一对平衡力
B.灯笼所受的重力和轻绳对灯笼的拉力是一对平衡力
C.灯笼所受的重力和轻绳对灯笼的拉力是一对作用力和反作用力
D.轻绳对天花板的拉力和轻绳对灯笼的拉力是一对作用力和反作用力
二、牛顿第三定律
【解析】灯笼所受的重力作用在灯笼上，灯笼对轻绳的拉力作用在轻绳上，它们不是平衡力，故A错误；灯笼所受的重力和轻绳对灯笼的拉力都作用在灯笼上，且等大反向，故它们是一对平衡力，故B正确，C错误；
轻绳对天花板的拉力和轻绳对灯笼的拉力不是一对相互作用力，故D错误。故选B。
二、牛顿第三定律
【例4】 (多选)如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动，下列说法中正确的是
A.力F与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C.力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
二、牛顿第三定律
【解析】力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力，故A错误；物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力，故B正确；力F与物体对墙壁的压力方向相同，且作用在不同物体上，所以两个力不是一对平衡力，故C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力，故D正确。故选BD。
三、物体受力的初步分析
第3节 牛顿第三定律
三、物体受力的初步分析
【思考与讨论】如图所示，一个木块静止在粗糙的斜面上。
(1)请按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析木块的受力情况。
受力分析如图所示。
(2)木块对斜面施加了几个力的作用，并说明哪些力是一对作用力和反作用力？在对木块受力分析时，这些力能否同时在木块上画出？
木块对斜面有一个压力和一个摩擦力，分别跟斜面对木块的支持力和摩擦力是一对作用力和反作用力。在对木块进行受力分析时，应明确研究对象，确定受力物体，只画出受力物体所受到的力即可。
三、物体受力的初步分析
受力分析的一般步骤
(1)明确受力分析对象。
(2)按顺序分析受力
①重力——弹力——摩擦力
②根据力的产生原因进行分析并验证是否真实存在
(3)画力的示意图
注意：只画出物体受到的力而不画出作用于其他物体的反作用力。
三、物体受力的初步分析
【例5】画出下列物体的受力示意图。
(1)物体在粗糙水平面上向右滑动。
(2)在斜向下的推力F作用下，物体静止在水平地面上。
(3)光滑球放在固定斜面和竖直挡板之间处于静止状态。
三、物体受力的初步分析
【例6】画出下列物体的受力示意图。
(1)物体沿斜坡匀速下滑。
(2)物块以初速度冲上粗糙斜坡。
(3)在粗糙的斜坡上，物体在水平力F的作用下沿斜坡向下运动。
四、课堂总结
第3节 牛顿第三定律
四、课堂总结
牛顿第三定律
作用力与反作用力
牛顿第三定律
作用力和反作用力与平衡力的比较
相互依赖、同时存在
等大、反向、共线
性质相同、同时产生、同时变化、同时消失
与运动状态无关
相同点：大小相等、方向相反、在同一直线上
不同点：受力物体、作用时间、作用效果
五、练习与应用
第3节 牛顿第三定律
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
五、练习与应用
六、提升训练
第3节 牛顿第三定律
六、提升训练
六、提升训练
六、提升训练
六、提升训练

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