_新教材高中物理第4章牛顿运动定律5牛顿第三定律学案教科版必修第一册

牛顿第三定律

学习目标：1.[物理观念]掌握作用力和反作用力的概念． 2.[物理观念]通过比较法掌握一对平衡力与一对作用力和反作用力的区别． 3.[科学思维]理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题．

阅读本节教材，回答第117页“实验探究”，并梳理必要的知识点．

教材P117问题提示：1.示数相同 2.两次示数差：浮力的反作用力与浮力大小相等，方向相反、竖直向下．

一、作用力与反作用力

1．力的相互性

力是物体对物体的作用，一个力一定同时存在着受力物体和施力物体．

2．作用力和反作用力：两个物体间相互作用的一对力，其中的任一个叫作用力，另一个就叫反作用力．

3．特点：作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们总是性质相同的两个力，且同时存在，同时变化，同时消失．

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，作用在同一条直线上．

2．公式：F＝－F′，其中F、F′分别表示作用力与反作用力，“负号”表示作用力与反作用力的方向相反．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)只有物体相互接触时，物体间才存在作用力和反作用力．(×)

(2)作用力和反作用力的合力为零．(×)

(3)只要大小相等、方向相反的同一条直线上的两个力就是一对作用力和反作用力．

(×)

(4)作用力是弹力，反作用力可能是摩擦力．(×)

2．下列关于作用力与反作用力的说法中正确的是 ( )

A．先有作用力，然后才有反作用力

B．作用力和反作用力的大小相等、方向相反，合力为零

C．物体间的作用力和反作用力一定同时产生、同时消失

D．只有两物体接触时，才会产生作用力和反作用力

C[作用力和反作用力是同时产生、同时消失的，所以A错误，C正确；由于作用力和反作用力分别作用于两个不同的物体，因此这两个力不能互相抵消，也不能进行合成运算，所以B错误；只要两个物体间能发生力的作用，就存在相互作用力，而两个不接触的物体间也可以产生力的作用，如两块磁铁发生相互作用时就不需要接触，所以D错误．] 3．下列说法正确的是( )

A．起重机用钢索加速吊起货物时，钢索对货物的力大于货物对钢索的力

B．子弹能射入木块是因为子弹对木块的力大于木块对子弹的阻力

C．大人与小孩相撞时，大人对小孩的撞击力大于小孩对大人的撞击力

D．将图钉按入木板，图钉对木板的力和木板对图钉的力大小是相等的

D[钢索对货物的力与货物对钢索的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项A错误；子弹对木块的力与木块对子弹的力是一对作用力与反作用力，选项B错误；大人对小孩的撞击力与小孩对大人的撞击力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，选项C 错误；图钉对木板的力和木板对图钉的力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项D正确．]

作用力与反作用力

人推墙时，墙对人有作用力吗？墙对人的作用力和人对墙的作用力大小有何关系？

提示：有作用力，大小相等．

1．3个特征

(1)等大：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．

2．4种性质

(1)异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上．

(2)相互性：即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的．

(3)同时性：即作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失．

(4)同性性：即二者性质总是相同的．

【例1】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有 ( )

A．1对B．2对

C．3对D．4对

思路点拨：地球对人有几个作用力，人和地球间就存在几对作用力和反作用力．

C[人走路时，受到重力、摩擦力和支持力．人对地球的万有引力和地球对人的万有引力是一对作用力和反作用力；人对地面的摩擦力和地面对人的摩擦力是一对作用力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，共有3对力，故C 正确．]

判断作用力和反作用力的方法

(1)看作用点：作用力和反作用力应作用在两个物体上．

(2)看产生的原因：作用力和反作用力是由于相互作用而产生的．

(3)看力的性质：作用力与反作用力一定是同一性质的力．

[跟进训练]

1．(多选)如图所示，P、Q叠放在一起，静止在水平桌面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有( )

A．P所受的重力和Q对P的支持力

B．Q所受的重力和Q对P的支持力

C．P对Q的压力和Q对P的支持力

D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力

CD[作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等、方向相反，同时产生、同时消失，满足牛顿第三定律；而平衡力是同一个物体受到的两个力，不会同时产生和消失．P所受到的重力和Q对P的支持力，很显然，这两个力都作用在一个物体P上，它们是一对平衡力，故A错误；作用力和反作用力是同时产生同时消失的，当把P从Q的上面去掉之后，Q对P的支持力没了，但Q受到的重力仍然存在，所以它们不是作用力和反作用力，故B错误；P对Q的压力和Q对P的支持力，它们是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，故C正确；Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力，它们是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，故D正确．]

作用力与反作用力和平衡力的比较

(1)在拔河游戏中甲、乙两队通过绳子中的张力作用，对彼此施加的力大小和方向怎样？

甲乙

(2)僵持阶段，两队对绳子的力是什么关系？

(3)(1)(2)问两组力，有何区别？

提示：(1)大小相等，方向相反．

(2)大小相等，方向相反．

(3)(1)中是相互作用力，(2)中是一对平衡力．

作用力与反作用力平衡力

共同点大小相等、方向相反、作用在同一直线上

不同点受力物体两个相互作用的物体同一个物体

作用时间

同时产生，同时变化，同时消失，不

可单独存在

不一定同时产生或消失力的性质相同不一定相同

作用

效果

作用在两个物体上，各自产生作用效

果，不能求合力

一对平衡力的合力为零，

作用效果抵消

是“同体、共线、反向、等大”．

【例2】物体静止于水平桌面上，则 ( )

A．桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力

B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力

C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力

D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力

思路点拨：①一对作用力和反作用力最显著的特点是：两力是否是相互作用产生的．

②一对平衡力最显著的特点是：两力是否作用在同一个物体上．