2024_2025学年高中物理第四章牛顿运动定律5牛顿第三定律学案新人教版必修1.doc
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牛顿第三定律
一、作用力和反作用力
跳水运动员用力踩跳板后,是什么力将运动员弹向空中?
提示:跳板对运动员的反作用力。
1.力是物体对物体的作用,只要谈到力,就确定存在受力物体和施力物体。
2.两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也确定是受力物体。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。
3.作用力和反作用力总是相互依存、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。
二、牛顿第三定律
歇后语:鸡蛋砸石头——不自量力。
石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗?
提示:石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的作用力。
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.表达式:F=-F′,负号表示两力的方向相反。
3.意义:揭示了物体间力的作用的相互性,明确了相互作用力的关系。
三、物体的受力分析
1.受力分析的依次:重力、弹力和摩擦力。
2.受力分析中常见的三种力:
(1)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。(×)
(2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。(×)
(3)作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些。(×)
(4)作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,因此它们的合力为零。(×)
(5)物块静止放在桌面上,物块所受重力和物块对桌面的压力是一对作用力和反作用力。(×)
学问点一作用力和反作用力的“四同”和“三异”
项目
作用力与反作用力关系
四同
等大
大小总是相等
共线
作用在一条直线上
同时
同时产生、同时改变、同时消逝
同性质
同一性质的力
三异
异向
方向相反
异体
作用在不同的物体上
异效
效果不能相互抵消,不能认为合力为零
提示:在运用上述内容时确定要留意,必需是相互作用力才有上述关系,也就是说上述条件可以证明两个力是相互作用力,也可以通过相互作用力得到上述内容。
(1)利用船桨向后拨水,水对船桨的力方向如何?
(2)船做加速、减速、匀速运动时,对上述结果是否有影响?
提示:(1)方向与船桨对水的力的方向相反,即向前。
(2)运动状态对相互作用力没有影响,始终大小相等,方向相反。
【典例】锤头敲玻璃,玻璃被打碎,而锤头未碎。对于这一现象,下列说法正确的是()
A.锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂
B.玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力,只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C.锤头和玻璃之间的作用力是等大的,只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D.因为不清晰锤头和玻璃的其他受力状况,所以无法推断它们之间的相互作用力的大小
【解析】选C。锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在不同物体上,因物体对力的承受实力不同,所以产生的作用效果不同,故C正确,A、B、D均错误。
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,在任何状况下,作用力与反作用力的关系都成立。对此,我们可以从以下几个方面理解:
(1)不管物体的大小、形态如何,例如,大物体与大物体之间,大物体与小物体之间,任何形态的物体之间,其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的。
(2)不管物体的运动状态如何,例如,静止的物体之间,运动的物体之间,静止与运动的物体之间,其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的。
(3)作用力与反作用力的产生和消逝总是同时的。两者中若有一个产生或消逝,则另一个必定同时产生或消逝。
1.下列说法中正确的是()
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消逝后,反作用力才渐渐消逝
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力在任何状况下都不会平衡
【解析】选D。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,它们同时产生,同时改变,同时消逝,A、B错。作用力和反作用力必定是同种性质的力,甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的作用力也是弹力,C错。作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,在任何状况下都不会平衡,D正确。
2.如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则()
A.F2>F1 B.F1和F2大小相等
C.F1先于F2产生 D.F1后于F2产生
【解析】选B。父子掰手腕,父亲对儿子的力与儿子对父亲的力为一对相互作用力,二者大小相等,且同时产生,同时消逝。故B正确,A、C、D错误。
【加固训练】
1.一小车受绳的拉力作用由静止起先