3.3

牛頓第三定律

高中物理：必修第一冊(cè)

授課教師：WylCONTENTS目錄O1O2要點(diǎn)突破O3O4課后提升教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)過程教學(xué)過程N(yùn)O.1教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1.理解牛頓第三定律的確切含義，能用它解決簡(jiǎn)單的問題。2.能區(qū)分平衡力與作用力和反作用力復(fù)習(xí)回顧問題一：什么是力？試舉例說明。力是物體對(duì)物體的相互作用。問題二：請(qǐng)說出力的三要素。大小、方向、作用點(diǎn)。拔河比賽到底比什么?贏得隊(duì)伍對(duì)輸?shù)年?duì)伍的力是否要大一點(diǎn)?情景探究?如圖所示為游客乘坐馬車觀光的場(chǎng)景,馬拉著車在公路上加速前進(jìn)。判斷下列說法的正誤。(1)由于馬車加速前進(jìn),馬拉車的力大于車?yán)R的力。

(

×

)(2)只有馬車勻速前進(jìn),馬拉力的力才等于車?yán)R的力。

(

×

)(3)馬拉車的力與車?yán)R的力是一對(duì)平衡力,大小始終相等。

(

×

)(4)馬拉車的力與車?yán)R的力是一對(duì)相互作用力,大小始終相等。

(

√

)(5)馬先對(duì)車施加拉力,然后才產(chǎn)生車對(duì)馬的拉力。

(

×

)×××√×情景探究推動(dòng)火箭前進(jìn)的力施力物體：受力物體：對(duì)氣體的力施力物體：受力物體：利用火箭升空的情景說明力的作用是相互的火箭氣體氣體火箭作用力反作用力反作用力作用力?知識(shí)點(diǎn)一

作用力和反作用力1.力是物體對(duì)物體的作用:每個(gè)力一定存在著受力物體和

施力?物體。2.作用力和反作用力:兩個(gè)物體之間的作用總是

相互?的,物體間相互作用的這一對(duì)力,通常叫作作用力和反作用力。3.作用力和反作用力的關(guān)系:總是互相依賴、

同時(shí)?存在的。施力相互同時(shí)知識(shí)梳理?實(shí)例分析1桌子對(duì)書的支持力FN1FN2書對(duì)桌子的壓力結(jié)論1.彈力的作用是相互的。實(shí)例分析2結(jié)論2.摩擦力的作用是相互的請(qǐng)利用給出的實(shí)例說明力的作用是相互的Ff1Ff2FN1FN2典例分析?條件A、B讀數(shù)是否相同？1、A彈簧不動(dòng)，用B彈簧拉A2、B彈簧不動(dòng)，用A彈簧拉B3、A、B對(duì)拉，同時(shí)兩彈簧勻速運(yùn)動(dòng)1、使用彈簧秤前先進(jìn)行調(diào)零。2、拉伸彈簧秤時(shí)不能超過量程。3、將彈簧秤放在水平桌面上水平拉。相同相同相同實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)探究器材1：兩只彈簧作用力反作用力大小相等、方向相反，作用在同一直線實(shí)驗(yàn)結(jié)論：等大、反向、共線、異物、同生、同滅、同變化、同性質(zhì)談?wù)撗芯縉1桌子對(duì)物體的支持力N2物體對(duì)桌子的壓力N（桌子對(duì)物體的支持力）G（物體所受的重力）oo2O1平衡力桌子對(duì)物體的支持力物體所受的重力桌子對(duì)物體的支持力物體對(duì)桌子的壓力作用力與反作用力談?wù)撗芯?.一對(duì)作用力和反作用力的三個(gè)特征等大反向一對(duì)作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上同性異體一對(duì)作用力和反作用力總是性質(zhì)相同,分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上同生共滅一對(duì)作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失2.牛頓第三定律中“總是”的含義無論任何物體、任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài),一對(duì)作用力和反作用力的關(guān)系總是成立。要點(diǎn)歸納

如圖所示，小燈泡被繩子吊在天花板上靜止，找出該事件中燈和繩子之間的作用力與反作用力以及平衡力？作用力與反作用力（異物）燈對(duì)繩子的拉力繩子對(duì)燈的拉力燈的重力平衡力（同物）談?wù)撗芯?.受力分析常用的兩種方法項(xiàng)目隔離法整體法概念將研究對(duì)象與周圍物體分離后進(jìn)行受力分析將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析選用原則研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力研究外界對(duì)系統(tǒng)整體的作用力注意問題只分析研究對(duì)象受到的力,不能分析研究對(duì)象對(duì)其他物體的力系統(tǒng)內(nèi)部的力對(duì)整體沒有影響,不用分析特別提醒

整體法和隔離法不是孤立的,兩者在題目中經(jīng)常綜合使用,有時(shí)先整體再隔離,有時(shí)先隔離再整體。【典例1】

第24屆“冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)”在2022年由北京市和張家口市聯(lián)合舉辦。越野滑雪是比賽項(xiàng)目之一,如圖所示,運(yùn)動(dòng)員在賽道上滑行時(shí),關(guān)于滑雪板與賽道之間的相互作用力,下列說法正確的是(

)A.滑雪板對(duì)賽道的作用力大于賽道對(duì)滑雪板的作用力B.滑雪板對(duì)賽道的作用力小于賽道對(duì)滑雪板的作用力C.滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力大小相等D.滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力方向相同解析

滑雪板對(duì)賽道的作用力與賽道對(duì)滑雪板的作用力是一對(duì)作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案

C典例分析【典例2】

(多選)如圖所示,電燈吊在天花板上,下列關(guān)于力的說法中,正確的是(

)A.燈對(duì)懸線的拉力與燈受到的重力是一對(duì)平衡力B.燈對(duì)懸線的拉力與懸線對(duì)燈的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C.燈受到的重力與懸線對(duì)燈的拉力是一對(duì)平衡力D.燈受到的重力與懸線對(duì)天花板的拉力是一對(duì)作用力與反作用力解析

燈對(duì)懸線的拉力與燈受到的重力作用在不同物體上,不是一對(duì)平衡力,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;燈對(duì)懸線的拉力與懸線對(duì)燈的拉力是一對(duì)相互作用力,選項(xiàng)B正確;燈受到的重力與懸線對(duì)燈的拉力是一對(duì)平衡力,故選項(xiàng)C正確;燈受到的重力與懸線對(duì)天花板的拉力方向相同,不是一對(duì)相互作用力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

BC典例分析2.受力分析常用的兩種方法項(xiàng)目隔離法整體法概念將研究對(duì)象與周圍物體分離后進(jìn)行受力分析將幾個(gè)物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析選用原則研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力研究外界對(duì)系統(tǒng)整體的作用力注意問題只分析研究對(duì)象受到的力,不能分析研究對(duì)象對(duì)其他物體的力系統(tǒng)內(nèi)部的力對(duì)整體沒有影響,不用分析特別提醒

整體法和隔離法不是孤立的,兩者在題目中經(jīng)常綜合使用,有時(shí)先整體再隔離,有時(shí)先隔離再整體?！镜淅?】

如圖所示,物體A放在物體B上,物體B為斜面體,且放在粗糙的水平地面上,A、B均靜止不動(dòng),則物體B的受力個(gè)數(shù)為(

)A.2B.3C.4D.5解析

對(duì)物體A受力分析,如圖甲所示;由于A、B均靜止,故可將A、B視為一個(gè)整體,其水平方向無外力作用,B相對(duì)地面也就無運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故地面對(duì)B無摩擦力,A、B整體受力分析如圖乙所示;對(duì)物體B受力分析,如圖丙所示,物體B共受到四個(gè)力,C正確。答案

C【典例4】如圖所示,一幼兒園小朋友在水平桌面上將三個(gè)形狀不規(guī)則的石塊成功疊放在一起,受到老師的表揚(yáng),下列說法正確的是(

)A.石塊b對(duì)a的支持力與a受到的重力是一對(duì)平衡力B.石塊b對(duì)a的支持力一定等于a受到的重力C.石塊c受到水平桌面向左的摩擦力D.石塊c對(duì)b的作用力一定豎直向上解析:D

石塊b對(duì)a的支持力和對(duì)a的靜摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,故A、B錯(cuò)誤;以三塊石塊作為整體研究,則石塊c不會(huì)受到水平桌面的摩擦力,故C錯(cuò)誤;選取a、b作為整體研究,根據(jù)平衡條件,石塊c對(duì)b的作用力一定豎直向上,故D正確。典例分析?1.如圖所示,將吹足氣的氣球由靜止釋放,氣球內(nèi)氣體向后噴出,氣球會(huì)向前運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)闅馇蚴艿?

)A.重力B.手的推力C.空氣的浮力D.噴出氣體對(duì)氣球的反作用力解析:D

氣球內(nèi)氣體向后噴出時(shí),氣球?qū)姵龅臍怏w有向后的作用力,噴出的氣體對(duì)氣球有向前的反作用力,使氣球向前運(yùn)動(dòng),故D正確。課后鞏固2.如圖,猴子吊在傾斜樹枝上處于靜止?fàn)顟B(tài),為簡(jiǎn)化研究問題,只考慮前爪與樹枝間的作用力,不考慮其他部位與樹葉或樹枝間的作用力,則(

)A.猴子只受兩個(gè)力作用B.猴子對(duì)樹枝的作用力大于樹枝對(duì)猴子的作用力C.猴子對(duì)樹枝的作用力方向豎直向下D.樹枝對(duì)猴子的作用力小于猴子的重力解析:C

由于樹枝傾斜,且猴子靜止,因此猴子除了受豎直向下的重力外,還受到沿樹枝斜面向上的靜摩擦力和垂直于樹枝向上的支持力,二者的合力即為樹枝對(duì)猴子的作用力,故A錯(cuò)誤;猴子處于平衡狀態(tài),因此猴子受到的重力與樹枝對(duì)猴子的作用力為平衡力,等大反向,即樹枝對(duì)猴子的作用力方向?yàn)樨Q直向上、大小等于猴子的重力,根據(jù)牛頓第三定律可知,猴子對(duì)樹枝的作用力與樹枝對(duì)猴子的作用力為相互作用力,等大反向,故猴子對(duì)樹枝的作用力方向?yàn)樨Q直向下,故B、D錯(cuò)誤,C正確。3.如圖所示,兩個(gè)等大、反向的水平力F分別作用在物體A和B上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若各接觸面與水平地面平行,則A、B兩物體各受幾個(gè)力(假設(shè)水平地面光滑)(

)A.3個(gè),4個(gè)B.4個(gè),4個(gè)C.4個(gè),5個(gè)D.4個(gè),6個(gè)解析:C

對(duì)物體A受力分析:豎直方向上受兩個(gè)力作用——重力和支持力,水平方向受兩個(gè)力作用——水平力F和B對(duì)A的摩擦力,即物體A共受4個(gè)力作用。對(duì)物體B受力分析,豎直方向上受3個(gè)力作用——重力、地面的支持力、A對(duì)B的壓力,水平方向受兩個(gè)力作用——水平力F和A對(duì)B向右的摩擦力,即物體B共受5個(gè)力的作用,故選項(xiàng)C正確。4.如圖所示,滑竿和底座靜止在水平地面上,質(zhì)量為M,一質(zhì)量為m的雜技演員沿竿勻速下滑,則底座對(duì)地面的壓力為(

)A.mgB.MgC.(M-m)gD.(M＋m)gD解析:D

以人為研究對(duì)象,分析人的受力如圖甲所示。在豎直方向上受重力mg和竿對(duì)人的摩擦力Ff,則有mg＝Ff

①滑竿和底座受力如圖乙所示,受重力Mg、支持力FN、人對(duì)竿的摩擦力Ff'則有FN＝Mg＋Ff'

②由牛頓第三定律得Ff'＝Ff

③由①②③解得FN＝Mg＋mg由牛頓第三定律得底座對(duì)地面的壓力為FN'＝FN＝Mg＋mg,方向豎直向下。故選項(xiàng)D正確。5.竹蜻蜓是一種中國(guó)傳統(tǒng)的民間兒童玩具,流傳甚廣。如圖所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”兩部分組成。游戲時(shí),雙手一搓竹柄,然后雙手松開,竹蜻蜓就會(huì)旋轉(zhuǎn)著飛上天空,過一會(huì)兒落下來,松手后,關(guān)于竹蜻蜓和空氣間相互作用力,下列說法中正確的是(

)A.竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力大于空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力B.竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力小于空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力C.竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力等于空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力D.竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力與空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力方向相同解析:C

竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力和空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力是一對(duì)作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,竹蜻蜓對(duì)空氣的作用力大小等于空氣對(duì)竹蜻蜓的作用力,二者的方向相反。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。6.告別了工作生活183天的中國(guó)空間站,神舟十三號(hào)3名航天員終于回家了。2022年4月16日上午,神舟十三號(hào)載人飛船返回艙搭載航天員翟志剛、王亞平、葉光富,安全返回酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心東風(fēng)著陸場(chǎng)。至此,中國(guó)空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段收官之戰(zhàn)取得圓滿成功。返回艙在接近地面時(shí),帶著降落傘減速降落,如圖所示,不計(jì)浮力和空氣對(duì)返回艙的阻力,則下列說法正確的是(

)A.空氣對(duì)降落傘的阻力與返回艙對(duì)降落傘的拉力是一對(duì)平衡力B.空氣對(duì)降落傘的阻力與降落傘對(duì)空氣的力是一對(duì)平衡力C.降落傘對(duì)返回艙的作用力大于返回艙對(duì)降落傘的作用力D.降落傘對(duì)返回艙的作用力等于返回艙對(duì)降落傘的作用力解析:D

降落傘做減速運(yùn)動(dòng),不處于平衡狀態(tài),則空氣對(duì)降落傘的阻力與返回艙對(duì)降落傘的拉力不是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

空氣對(duì)降落傘的阻力與降落傘對(duì)空氣的力是一對(duì)相互作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;降落傘對(duì)返回艙的作用力與返回艙對(duì)降落傘的作用力是一對(duì)作用力與反作用力,等大反向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。7.如圖所示,在傾斜的天花板上用力F垂直壓住一木塊,使它處于靜止?fàn)顟B(tài),則關(guān)于木塊的受力情況,下列說法正確的是(

)A.可能只受兩個(gè)力作用B.可能只受三個(gè)力作用C.必定受四個(gè)力作用D.必定受三個(gè)力作用解析:C

木塊在重力作用下,有沿天花板下滑的趨勢(shì),一定受到靜摩擦力,則天花板對(duì)木塊一定有彈力,加上重力、推力F,木塊共受到四個(gè)力,受力分析如圖所示,C正確。8.圖1中不倒翁是一種古老的中國(guó)兒童玩具,最早記載出現(xiàn)于唐代。其特點(diǎn)是一經(jīng)觸動(dòng)就搖擺,最后恢復(fù)直立狀態(tài)。圖2是利用鳥嘴停在手指上的一種玩具“平衡鳥”,無論把鳥嘴放在哪里(可以放置地上或者是手指上),它都能平衡,如真鳥一樣飛翔。下列說法正確的是(

)A.不倒翁在靜止時(shí)受到3個(gè)力B.平衡鳥靜止時(shí)受到3個(gè)力C.不倒翁靜止時(shí),不倒翁對(duì)地面的壓力就是它的重力D.平衡鳥靜止時(shí),鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力是一對(duì)平衡力解析:D

兩種情境中,物體靜止時(shí),物體均受到重力和支持力兩個(gè)力的作用,故A、B錯(cuò)誤;不倒翁靜止時(shí),對(duì)地面的壓力大小等于重力大小,但是壓力和重力分屬于兩種不同性質(zhì)的力,故C錯(cuò)誤;平衡鳥靜止時(shí)所受合力為零,即鳥嘴受到的支持力和平衡鳥的重力是一對(duì)平衡力,故D正確。9.如圖所示,用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)重G＝10N的金屬塊,使金屬塊的一部分浸在臺(tái)秤上的水杯中(水不會(huì)溢出)。若彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)镕T'＝6N,則臺(tái)秤的示數(shù)與未掛金屬塊時(shí)相比(

)A.保持不變B.增加10NC.增加6ND.增加4N解析:D

金屬塊浸入