3.3牛顿第三定律课件2023-2024学年高中物理新人教版必修第一册师说

3．牛顿第三定律导学·掌握必备知识共研·突破关键能力精炼·落实学科素养核心素养定位物理观念(1)知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念．(2)能正确表述牛顿第三定律．科学思维(1)能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开．(2)会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际问题．科学探究通过实验探究，了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系．科学态度与责任能应用牛顿第三定律分析和解决实际问题．导学·掌握必备知识一、作用力和反作用力1．力是______________的作用，只要谈到力，就一定存在着________物体和________物体．

任何力的作用都是相互的2．两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作________和____________．3．作用力和反作用力总是互相________、同时________的．我们可以把其中任何一个力叫作________，另一个力叫作____________．物体对物体受力施力作用力反作用力依赖存在作用力反作用力二、牛顿第三定律1．实验探究：如图所示，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，结果发现两个弹簧测力计的示数是________的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是________的，弹力方向________．相等相等相反2．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________，方向________，作用在______________．相等相反同一条直线上三、“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________物体上，一对作用力和反作用力作用在________物体上．(均选填“一个”或“两个”)2．一对作用力和反作用力________是同一种类的力，而一对相互平衡的力________是同一种类的力．(均选填“一定”或“不一定”)一个两个一定不一定【情境思考】如图所示，跳水运动员用力向下踩跳板．请对以下结论作出判断：(1)运动员所受重力与跳板对运动员的弹力是一对作用力与反作用力．(

)(2)运动员对跳板的压力与跳板对运动员的弹力是一对作用力与反作用力．(

)(3)运动员离开跳板腾空后，所受的重力没有反作用力(

)×√×

1实例分析生活中有大量的事例说明力是相互的，如下图是火箭发射卫星的情境．气体推动火箭前进的力和火箭对气体的力为一对相互作用力．

2生活实例分析与吊扇相关的力的分析：①平衡力：重力和悬挂杆的弹力；②作用力与反作用力：吊扇与地球之间的相互吸引力，吊扇与悬挂杆间的相互拉力．

鸟飞行的力的分析鸟翅膀的的形状上表面凸、下表面凹，当空气流过时会产生向上的升力．当鸟的肌肉牵动翅膀上下扇动时，空气的反作用力就为鸟的飞行提供了向上的升力和向前的推动力．共研·突破关键能力目标一牛顿第三定律的理解【导思】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？(2)为什么会出现卵碎石全的不同效果？提示：(1)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)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大，但由于两者能承受的最大外力不同，所以会出现不同的作用效果．【归纳】1．作用力和反作用力的四个特征等值作用力和反作用力大小总是相等的反向作用力和反作用力方向总是相反的共线作用力和反作用力总是作用在同一条直线上同性质作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力)2.牛顿第三定律中“总是”的含义“总是”是指对于任何物体、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、运动状态如何，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．(2)作用力和反作用力总是同种性质的力．(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的，两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失．【典例】例1[2023·四川石室中学模拟]跳绳运动是众人在一根环摆的绳中做各种跳跃动作的运动游戏．如图所示，小朋友在跳绳的过程中(

)A．小朋友向上运动的原因是小朋友受到地面的支持力大于她给地面的压力B．小朋友下蹲时，她受到的重力变大C．小朋友受到地面的支持力大小等于她对地面的压力大小D．小朋友离开地面向上运动是因为她受到向上的冲力作用答案：C解析：小朋友受到地面的支持力与小朋友给地面的压力是一对相互作用力，总是等大反向，选项A错误，C正确；小朋友在跳绳过程中，处在地球表面同一位置，则所受重力不变，选项B错误；小朋友离开地面向上运动是因为具有向上的速度，并不是受到向上的冲力作用，选项D错误．例2[2023·陕西咸阳高一上期中]如图所示的情形中，没有涉及牛顿第三定律的是(

)答案：B解析：气垫船能在水中航行是因为螺旋桨给水一个向后的作用力，反过来水给气垫船一个向前的反作用力，应用了牛顿第三定律，故A正确；战斗机在行进途中抛弃副油箱，减小质量，减小惯性，不涉及牛顿第三定律，故B错误；喷水龙头自动旋转使喷水均匀，应用了牛顿第三定律，故C正确；火箭靠喷出气体飞上天空，应用了牛顿第三定律，故D正确．本题选没有涉及牛顿第三定律的，故选B.目标二一对相互作用力与一对平衡力的比较【导思】如图所示，牧童沿水平方向拉牛，但没有拉动．(1)牛受到几个力的作用？画出牛受力的示意图．(2)牛受到的几个力中，哪些是一对平衡力？(3)指出牛受到的几个力的反作用力．提示：(1)牛受到重力G、地面对牛的支持力FN、绳对牛的拉力F和地面对牛的摩擦Ff，共四个力作用，受力示意图如图所示；

(2)牛受到的重力G和地面对牛的支持力FN是一对平衡力；绳对牛的拉力F和地面对牛的摩擦力Ff是一对平衡力；(3)牛受到重力G的反作用力是牛对地球的吸引力；地面对牛的支持力FN的反作用力是牛对地面的压力；绳对牛的拉力F的反作用力是牛对绳的拉力；地面对牛的摩擦力Ff的反作用力是牛对地面的摩擦力．【归纳】一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较项目一对作用力和反作用力一对平衡力不同点作用对象两个力分别作用在相互作用的两个物体上两个力作用在同一个物体上力的性质两个力的性质一定相同两个力的性质不一定相同作用效果两个力分别作用在两个独立物体上，各自独立产生作用效果两个力共同作用的效果是使物体处于平衡状态依赖关系两个力一定同时产生、同时变化、同时消失，不可能单独存在不存在依赖关系，撤除一个力时，另一个力可依然存在，只是受力不再平衡共同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上【典例】例3[教材P67图3.3－8改编]猴子吊在空中静止，下列说法正确的是(

)A．猴子受的拉力施力物体是猴子B.猴子受的重力施力物体是树枝C.猴子处于静止状态受两个力D．树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对相互平衡的力答案：C解析：猴子受的拉力施力物体是树枝，故选项A错误；猴子受的重力施力物体是地球，故选项B错误；猴子处于静止状态受重力和树枝的拉力两个力，故选项C正确；树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对作用力和反作用力，故选项D错误．例4[2023·江苏连云港高一上期中]如图所示，杂技演员有高超的技术，能轻松地单手撑在凳子上，前臂保持竖直状态，下列说法正确的是(

)A．杂技演员对凳子的压力就是杂技演员受到的重力B．杂技演员的重心一定在前臂所在直线方向上C．杂技演员受到凳子的支持力是手掌形变产生的D．杂技演员对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对平衡力答案：B解析：杂技演员处于平衡状态时，杂技演员受到的支持力与杂技演员受到的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反；根据牛顿第三定律可知，杂技演员受到的支持力与杂技演员对凳子的压力大小相等，方向相反，所以杂技演员对凳子的压力和杂技演员受到的重力相等，但杂技演员对凳子的压力和杂技演员的重力是两种不同性质的力，不能说杂技演员对凳子的压力就是杂技演员受到的重力，故A错误．杂技演员受到的支持力的方向是通过前臂竖直向上的，杂技演员受到的支持力与杂技演员受到的重力是一对平衡力，可知杂技演员的重心一定在前臂所在直线方向上，故B正确．根据弹力的产生可知，杂技演员受到凳子的支持力是凳子面的形变产生的，故C错误．凳子也有重力，所以杂技演员对凳子的压力与凳子受到的重力的合力和地面对凳子的支持力是一对平衡力，故D错误．思维方法区分作用力与反作用力和一对平衡力的方法(1)看研究对象：作用力与反作用力作用在不同物体上，而一对平衡力作用在同一物体上．(2)看依存关系：作用力与反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此不一定有依存关系．目标三物体受力的初步分析【导思】(1)如图所示，一个木块静止在粗糙斜面上，受力分析时，第一步应该做什么？(2)试分析木块所受的力，并画出力的示意图．提示：(1)首先要选定研究对象，将其从周围环境中隔离出来，例如要先明确是对木块受力分析还是对粗糙斜面受力分析．(2)①选木块为研究对象；②木块受重力G(方向竖直向下)、斜面对木块的支持力FN(方向与斜面垂直)和斜面对木块的摩擦力Ff(沿斜面向上)作用；③力的示意图如图所示．【归纳】1．受力分析根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析它受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析．2．受力分析的步骤【典例】例5一建筑塔吊向右上方匀速提升建筑物料，如图所示．若忽略空气阻力，则下列有关物料的受力图正确的是(

)答案：D解析：由题意可知，物料匀速运动，合力为零，则受力分析，即有拉力FT与重力mg平衡，故A、B、C错误，D正确．例6[2023·广东实验中学高一检测]如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力的个数(

)A．P可能受到三个力B．P一定受到两个力C．P可能受到一个力D．P不是受到两个力，就是受到四个力答案：D解析：如果弹力FN＝G，斜面体受力可以平衡，故P可能受两个力的作用，如图甲所示．如果弹力FN<G，P不可能平衡．如果弹力FN>G，斜面体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力Ff，受力分析如图乙所示．例7如图所示，两个等大、反向的水平力F、F′分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面均与水平地面平行，则A、B两物体的受力个数分别为(

)A．3、4

B．4、4C．4、5

D．4、6答案：C解析：先以物体A为研究对象，物体A受重力、拉力、B对A的支持力和B对A的静摩擦力，所以物体A受4个力的作用．再以物体B为研究对象，水平方向上拉力和A对B的静摩擦力大小相等，恰好二力平衡，所以地面对B没有静摩擦力，即物体B受重力、拉力、A对B的压力、地面对B的支持力、A对B的静摩擦力，所以物体B受5个力的作用，故C正确．精炼·落实学科素养1.(多选)如图所示，足球场上，足球受到运动员头部的作用力改变了足球的运动方向，运动员的头部受到了足球的作用力，感到疼痛．关于这两个力的说法正确的是(

)A．运动员对足球的作用力大于足球对运动员的作用力B．这两个力为作用力与反作用力C．运动员对足球的作用力比足球对运动员的作用力更早产生D．这两个力一定会同时消失答案：BD解析：运动员对足球的作用力与足球对运动员的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，故A、C错误，B、D正确．2.粗糙的水平地面上有一木箱．现用一水平力拉着木箱匀速前进，则(

)A．木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力B．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力C．木箱所受的重力和木箱对地面的压力是一对平衡力D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力答案：B解析：木箱匀速前进，则木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力，木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力．3．踢毽子是一项深受大众喜爱的传统健身运动．在某次踢毽子的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法正确(

)A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C．脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力方向相同D．脚对毽子的作用力是由于脚发生形变产生的答案：D解析：毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，故A、B、C错误；由弹力的产生可知，脚对毽子的作用力是由于脚发生形变产生的，故D正确．4．如图所示，小明撑杆使船离岸，下列说法正确是(

)A．小明与船之间存在摩擦力B．杆弯曲是由于杆对小明施加了力C．杆对岸的力大于岸对杆的力D．小明对杆的力和