2020年秋高中物理必修一课时学案：第四章-牛顿运动定律-第5节-牛顿第三定律.docx

第5节 牛顿第三定律

1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。
2.理解牛顿第三定律的精确     含义，会用它解决有关问题。
3.能区分“一对相互平衡的力”与“一对作用力和反作用力”。

1.作用力与反作用力：一个物体对另一个物体施加了力，后一物体确定同时对前一物体也施加了力。我们把两个物体间相互作用的这一对力称为 与 。
2.一对平衡力：作用在同一个物体上的两个力，大小 ，方向 ，作用在同一条直线上，这样的一对力称为一对平衡力。
3.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在同一条直线上。
4.作用力与反作用力分别作用在两个 的物体上，它们同时 、同时 ，是同种 的力。
5.“一对相互平衡的力”与 “一对作用力和反作用力”的区分
(1)相同点：“一对相互平衡的力”与“一对作用力和反作用力”的关系都是大小 ，方向 ，作用在同一条直线上。
(2)不同点：作用力和反作用力必定是 性质的力，而一对平衡力性质可以不相同;作用力和反作用力 产生、 消逝。一对平衡力却不具有同时性;作用力和反作用力分别作用在两个 的物体上，但一对平衡力作用在 物体上;就作用效果而言，作用力和反作用力分别对 个物体起作用，而一对平衡力对一个物体起作用，效果可以相互抵消。
1.(单选)关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力确定同时产生，同时消逝
B.作用力与反作用力可以不同时产生
C.作用力与反作用力可以是不同性质的力
D.作用力与反作用力的效果可以相互抵消

2.(单选)关于两个物体间作用力与反作用力，下列说法正确的是( )
A.有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力
B.只有两个物体处于平衡状态时，作用力与反作用力大小才相等
C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间
D.作用力与反作用力的性质确定相同

3.(单选)在水平粗糙地面上滑行的木块，与地球之间的相互作用力有几对( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对

图4-5-1
4.(单选)如图4-5-1，质量为的物体以确定的初速度沿粗糙斜面上滑，物体在上滑过程中受到的力有( )
A.向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面对下的摩擦力
B.重力、斜面的支持力、下滑力
C.重力、对斜面的正压力、沿斜面对下的摩擦力
D.重力、斜面的支持力、沿斜面对下的摩擦力

一、作用力和反作用力
1.做以下试验，并回答问题。
(1)问题情景
①用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力，弹簧发生形变。手也因受到弹簧拉力的作用而发生形变。
②(课件呈现)安静的湖面上停着两只小船。一只船上的人用船桨用力去推另一只小船，结果两只小船同时从静止开头向相反的方向运动。
③让同学坐在椅子上，用力推桌子，让他们体会有何感觉。
(2)问题探究
①以上状况中，施力物体和受力物体各是什么？
②各实例中，力的挨次有先、后之分吗？

2.弹力的作用是相互的，举例说明其他性质的力的作用也是相互的。

3.总结物体间相互作用的特点。什么叫作用力？什么叫反作用力？

二、牛顿第三定律

图4-5-2
1.观看演示试验，总结试验现象，分析、总结作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么关系？
用传感器显示作用力和反作用力，演示试验1：把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉弹簧测力计A，如图4-5-2所示。
现象：

演示试验2：先把一个力传感器连在计算机上，在传感器的钩子上挂上钩码。钩子受力的大小随时间变化状况可由计算机屏幕显示。
如图4-5-3所示，把两个力传感器同时连在计算机上，其中一个系在墙上，另一个握在手中。图4-5-3中横坐标轴上、下两条曲线分别表示两个传感器受力的大小。

图4-5-3 两个钩子受力的状况可以由计算机屏幕显示。横坐标是时间，纵坐标是力的大小。

现象：

结论：

2.观看演示试验，分析、总结牛顿第三定律成立的条件。
演示试验：把一个传感器系在一个物体上，另一个握在手中。如图4-5-4所示，当通过传感器用力拉物体时，物体的运动状态可随着力的变化而变化。但在任何时刻，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。

图4-5-4 用传感器显示运动中两物体间的作用力和反作用力

结论：

3.总结作用力和反作用力的性质和特征。

4.在生活和生产中涉及牛顿第三定律的例子很多，请举例说明。

图4-5-5
例1 (单选)甲、乙两人质量相等，分别站在质量也相同的两条小船上，如图4-5-5所示，开头时两船均静止。甲的力气远比乙的力气大。让甲、乙两人各自握紧绳子的一端，并用力拉对方。两人均相对船静止，则下列推断中正确的是( )
A.甲所在的船先到达中点
B.乙所在的船先到达中点
C.两船同时到达中点
D.无法推断

图4-5-6
例2 如图4-5-6所示，质量M=60 kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m=20 kg的物体，当物体以加速度a=5 上升时，人对地面的压力为多少？(取10 )

三、物体的受力分析
1.由牛顿其次定律可知，争辩物体的运动，必需对物体的受力状况进行分析。完成例3，通过例3总结受力分析的方法、步骤和留意事项。
例3 一个物体静止在粗糙的斜面上，试分析物体的受力状况并画出受力分析示意图。说明各力的反作用力。

总结：受力分析的基本方法和留意事项
(1)受力分析的基本方法
①隔离争辩对象

②按挨次分析力

(2)受力分析的留意事项

2.我们曾经学过平衡力的概念，若二力平衡，则这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。由于一对作用力与反作用力跟一对平衡力均是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的力，那么一对相互平衡的力与一对作用力与反作用力有什么区分呢？

图4-5-7
例4 如图4-5-7所示，挂在竖直悬绳上的物体受到几个力的作用？这些力的反作用力各是哪些力，都作用在哪些物体上？在这些力中，哪些是平衡力？

图4-5-8

例5 (多选)如图4-5-8所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止，下列说法中正确的是( )
A.作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力
C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力

1.(单选)一物体受绳拉力的作用，由静止开头前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动。下列说法正确的是( )
A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等

图4-5-9
2.(多选)如图4-5-9所示，两物体、叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力和反作用力的有( )
A.所受的重力和对的支持力
B.所受的重力和对的压力
C.对的压力和对的支持力
D.对桌面的压力和桌面对的支持力

3.(单选)粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则下列说法正确的是( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力

图4-5-10

4.(单选)如图4-5-10所示，为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上立着一质量为的竖直竹竿，当竿上一质量为的人以加速度加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为( )
A. B.
C. D.

图4-5-11

5.如图4-5-11所示，质量分别为=3 kg和=5 kg的两个物体，用细绳通过轻质光滑的定滑轮相连，并静止在水平托板上，细绳被拉紧。现突然撤去托板，求绳子所受的拉力及物体的加速度。

6.跳起摸高，是体能训练的一个项目。某同学质量为60 kg，身高为1.75 m，站在地面伸直右手可以摸到2.20 m，他弯曲双脚，原地蹬地加速起跳，可以摸到2.70 m。假设他蹬地加速的时间为。求他蹬地的平均作用力。

1.喷气式发动机获得动力是靠推动空气，从而得到空气对它的反作用前进。火箭发动机工作的环境是太空，在太空中没有空气，火箭前进的动力是谁供应的？

图4-5-12

2.牛顿第三定律争辩的现象司空见惯，不难信任它的正确性。但是，遇到一些具体问题时，好像又不尽然。如：一个孩子与一个大力士“掰腕子”，两手之间的作用力一样大吗？若两者一样大，大力士怎么会赢呢(如图4-5-12所示)？

自我检测参考答案
1.A 2.D 3.C 4.D