新教材高中物理《牛顿第三定律》PPT优质课1

思维导图：解答本题应按以下思路进行分析：
解析：分析 A 的受力如图 1 所示，由平衡条件得 k(L－L0)－mg－F＝0 代入数据得 F＝－4 N 故 B 对 A 的磁力大小为 4 N，方向竖直向上． 由牛顿第三定律得 A 对 B 的磁力 F′＝－F＝4 N，方向竖直向下 分析 B 的受力如图 2 所示，由平衡条件得 FN－ mg－F′＝0 解得 FN＝9 N 由牛顿第三定律得 B 对地面的压力大小为 9 N. 答案：9 N
2．常见的三种力 (1)重力：任何物体都受重力，其方向_竖__直__向__下_． (2)弹力：两个相互接触的物体_相__互__挤__压_，就会产生弹力，其方向 与接触面_垂__直_____． (3)摩擦力：当接触面粗糙、相互挤压且发生相对运动或具有相对 运动趋势时，__接__触__面__处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与 接触面__平__行____．
(2)在如图 2 中，画出水平面对木块的支持力 FN 和木块对水平面 的压力 FN′.
支持力 FN 和压力 FN′属于一对什么力？分别作用在什么物体 上？性质相同吗？
如图所示
支持力 FN 和压力 FN′属于一对作用力和反作用力 支持力 FN 作用 在木块上，压力 FN′作用在水平面上 性质总是相同的
课堂互动·合作探究 要点一 正确理解牛顿第三定律
【问题探究】 1．如图所示，两个弹簧测力计对拉，它们的读数相等吗？
提示：相等．
2.
“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛．在一次“掰腕子” 比赛中，甲轻松地胜了乙，所以甲对乙的作用力大小大于乙对甲的作 用力的大小，试讨论这个分析对吗？
提示：不对．甲、乙两人手间的力为作用力与反作用力，这两个力 的大小始终相等，甲之所以战胜了乙，是因为甲的手腕能承受的力大于 乙的手腕能承受的力．
【探究总结】 作用力与反作用力和一对相互平衡的力的比较
区分作用力、反作用力和一对相互平衡的力最简单的方法 看涉及的物体的个数 (1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体，是甲物体对乙 物体，乙物体对甲物体的关系． (2)平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体同时作用在一个 受力物体上．
【典例示范】
解析：甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力，大小始终 相等，与运动状态无关，故 A、C、D 错误，B 正确．
答案：B
训练 1 如图所示的情形中，不涉及牛顿第三定律的有( )
解析：气垫船螺旋桨给空气一个向后的作用力，反过来空气给气垫船 一个向前的反作用力，属于牛顿第三定律的应用；战斗机飞行过程中，抛 弃副油箱，减小质量，减小惯性，不涉及牛顿第三定律；发射火箭、喷水 龙头自动旋转使喷水均匀，都利用了反冲，是作用力与反作用力的关系， 属于牛顿第三定律的应用，故选 B.
【典例示范】
例 1 如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际 上相当于两个人拔河，如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在 “押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是( )
A．甲对绳的拉力始终大于乙对绳的拉力 B．甲对绳的拉力大小始终等于乙对绳的拉力大小 C．甲对绳的拉力和乙对绳的拉力是一对相互作用力 D．只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对绳的拉力大小才等于乙对 绳的拉力大小
A．物体 A 可能只受到两个力的作用 B．物体 A 一定只受到三个力的作用 C．物体 A 一定受到了四个力的作用 D．物体 A 可能受到了四个力的作用
解析：物体一定受重力，拉力 F 产生两个作用效果，水平向右拉物 体，竖直向上拉物体，由于物体做匀速直线运动，受力平衡，水平方向必 有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条 件可知，必有支持力，因而物体一定受到四个力的作用，选项 C 正确．
二、牛顿第三定律 (自学教材第 64～65 页“牛顿第三定律”部分) 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．这就是牛顿第三定律(Newton's third law)．
三、物体受力的初步分析
(自学教材第 66～67 页“物体受力的初步分析”部分) 1．两条思路 (1)一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况(下一 章学习的内容)． (2)二是根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受 力．
3．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 中的任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力．
【思考】 甲船上的小孩用力推乙船时，甲船和小孩也会受到力的作用吗？
提示：物体间的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体， 所以甲船和小孩也一定受到力的作用．
3.牛顿第三定律
知识网络导引
核心素养目标
物理观念
作用力与反作用力、牛顿第三定律
科学探究
探究作用力与反作用力的关系
(1)会用牛顿第三定律分析、解决简单问题
科学思维 (2)理解一对相互平衡的力与一对作用力和反作用力
的区别
科学态度与责任
用牛顿第三定律解决分析实际问题
基础导学·研读教材 一、作用力和反作用力 (自学教材第 64 页“作用力和反作用力”部分) 1．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_． 2．两个物体之间的作用总是_相__互__的___．施力物体同时也一定是受 力物体．物体间相互作用的这一对力叫作作__用__力__和__反__作__用__力．如图所示， F′与 F 是一对作用力和反作用力．
A．月面对“玉兔二号”的支持力与“玉兔二 号”的重力大小相等，这两个力是一对相互平衡的力
B．“玉兔二号”所受的重力与月面对它的支持 力是一对作用力和反作用力
C．“玉兔二号”对月面的压力就是“玉兔二号”的重力，这两个力是 同性质的力
D．“玉兔二号”对月面的压力和月面对“玉兔二号”的支持力是一对 相互平衡的力
作用力、反作用力的大小、方向： ①与物体大小、形状无关； ②与物体的运动状态无关； ③与选择何种参考系无关； ④与物体受不受其他力无关．
2.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，作用力与反作用 力的关系都成立．
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头．比喻不自量力，自取灭 亡．其实蛋对石头的力等于石头对蛋的力．
易错提醒： ①易漏力，即受力分析时漏掉一些力．防止漏力的措施是按顺序 分析受力． ②易添力，即受力分析时添加了多余的力．防止添力的措施是寻 找每个力的施力物体，找不到施力物体的力不存在． ③易混淆：只分析物体受到的力，不分析物体对外施加的力．
【典例示范】
例 3 如图所示，水平地面上的物体 A 在斜向上的拉力 F 的作用 下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( )
答案：C
例 4 如图所示，两块小磁铁质量均为 0.5 kg，A 磁铁用轻质弹 簧吊在天花板上，B 磁铁在 A 正下方的地面上，弹簧的原长 L0＝10 cm， 劲度系数 k＝100 N/m.当 A、B 均处于静止状态时，弹簧的长度为 L＝ 11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的电磁力， 求 B 对地面的压力大小．(g 取 10 m/s2)
解析：“玉兔二号”受重力和月面支持力处于平衡，这两个力是一对 相互平衡的力，选项 A 正确，B 错误；“玉兔二号”对月面的压力是弹 力，与“玉兔二号”的重力性质不同，选项 C 错误；“玉兔二号”对月 面的压力和月面对“玉兔二号”的支持力是一对相互作用力，选项 D 错 误．
答案：A
要点三 物体的受力分析 1.受力分析：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的 所有力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析． 2．受力分析的顺序 (1)先分析重力． (2)再分析接触力(弹力和摩擦力)． (3)最后分析其他外力．
相互作用的物体不一定接触．(像图中的磁铁与磁铁的作用就不需 要接触，以后学习．)
【探究总结】 1．作用力和反作用力的特征与性质
特征 性质
等值：大小总是相等的 反向：方向总是相反的 共线：二者总是在同一条直线上 异体性：F 与 F′作用在两个物体上，产生效果不能抵消 同时性：F 与 F′同时产生、同时变化、同时消失 相互性：F 与 F′总是成对出现的 同质性：F 与 F′性质相同
3．“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别 (1)“一对相互平衡的力”作用在同一物体上． “一对作用力和反作用力”作用在两个物体． 如图所示，FT 与 G 是一对相互平衡的力，FT′与 FT 是一对作用力和反 作用力．
(2)“一对相互平衡的力”不一定是同一种类的力(例如 FT 是弹力，而 G 是重力)．
答案：B
要点二 作用力、反作用力与一对相互平衡的力的比较 【问题探究】 如图 1 所示，木块静止在水平面上．
(1)在图中画出木块受到的重力 G 和支持力 FN 的示意图． 重力 G 和支持力 FN 属于一对什么力？作用在几个物体上？性质 相同吗？
如图所示
重力和支持力属于一对相互平衡的力 作用在一个物体上 性质不同
例 2 如图所示，重力为 G 的扫地机器人在水平地板上行驶，地 板对机器人的支持力为 FN，机器人对地板的压力为 F′N，下列说法 正确的是( )
A．当扫地机器人加速行驶时，FN 大于 F′N B．当扫地机器人减速行驶时，FN 大于 F′N C．当扫地机器人匀速行驶时，G 与 F′N 是一对相互平衡的力 D．无论扫地机器人如何运动，FN 的大小和 F′N 的大小总相等
解析：机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力和机器人对 地板的压力分别作用在两个不同的物体上，是地板与机器人之间的相互作 用力，根据牛顿第三定律可知这两个力总是大小相等、方向相反、作用在 同一条直线上，与机器人如何运动无关；故 A、B、C 错误，D 正确．
来自百度文库答案：D
训练 2 2019 年 1 月 3 日，“嫦娥四号”着陆器与“玉兔二号”巡视器成 功分离，“玉兔二号”在月背表面留下第一道痕迹， 这是值得世界航天史上浓墨重彩的大事．若“玉兔二 号”在月面上匀速运动，下列说法正确的是( )
“一对作用力和反作用力”一定是同一种类的力(例如 FT 和 FT′都是弹 力)．
【思考判断】
(1)相互作用的一对力中，称哪一个力为作用力是任意的．( √ ) (2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体．( × ) (3) 只 有 静 止 的 两 个 物 体 作 用 时 ， 作 用 力 和 反 作 用 力 才 大 小 相 等．( × ) (4)一个人在用力打拳，可见一个力可以只有施力物体没有受力物 体．( × ) (5)先有作用力后有反作用力．( × ) (6)作用力与反作用力一定是同一种类的力．( √ )
训练 3 (多选)木块沿固定的粗糙斜面运动，下列对木块的受力分 析正确的是( )
解析：当木块沿斜面向上滑行时，木块受到重力、弹力、沿着斜面向 下的滑动摩擦力，故 A 错误，B 正确；当木块沿斜面向下滑行时，木块 受到重力、弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故 C 正确，D 错误．
答案：BC
随堂演练·达标检测 1．关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是( )
【教材解疑】
(第 65 页) 用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系 如图，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？
提示：弹簧测力计 A 无论快拉还是慢拉，拉力增大还是减小，F 和 F′始终大小相等，方向相反．
A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力 B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力 C．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车 拉马的力的大小 D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大 小相等
解析：由牛顿第三定律可知，马拉车与车拉马的力是一对作用力和反 作用力，大小始终相等．而车的运动状态的变化，是由车受到的合力决定 的．当马拉车的力较小时，拉力与车受到的地面的摩擦力大小相等，车保 持静止；当马拉车的力大于车所受到的地面的摩擦力时，车就开始运动并 加速前进．只有 C 项正确．