内容正文:
第3节 牛顿第三定律
学习目标
1.知道作用力、反作用力的概念.(重点)
2.理解牛顿第三定律,会区别一对相互作用力和一对平衡力.(重点+难点)
3.会用牛顿第三定律解决简单问题.(难点)
4.学会简单的受力分析.(重点+难点)
[对应学生用书P54]
一、作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体.
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,通常叫作作用力和反作用力.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的.我们可以把其中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
1.实验探究[来源:Zxxk.Com]
如图所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A.结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的.改变拉力,弹簧测力计的示数也都随之改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用力大小相等,方向相反.
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′(负号表示方向相反).
三、物体受力的初步分析
1.受力分析
受力分析就是要分析研究对象受到的力.
2.受力分析的思路
(1) 根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况.(下一章学到)
(2) 根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力.
3.力学中常见的三种力:重力、弹力、摩擦力.
4.受力分析要注意的几个问题
(1)明确要分析哪个物体所受的力.
(2)受力分析的一般顺序:先分析重力、再分析弹力、然后分析摩擦力,并且画出力的示意图.
(3)在受力分析时,不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆起来.
(4)注意区别“一对平衡力”和“一对作用力和反作用力”
1.判断正误[来源:学&科&网]
(1)先有作用力,然后有反作用力.( × )
(2)物体间可能只有作用力,而没有反作用力.( × )
(3)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零.( × )
(4)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失.( √ )
(5)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力.( √ )
(6)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.( × )
2.探究思考
(1)“掰手腕”是人们常见的娱乐活动.在一次“掰手腕”比赛中,甲战胜了乙,这能说明甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力吗?
(2)成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头.比喻不自量力,自取灭亡.那么是否蛋对石头的力小于石头对蛋的力?
提示 (1)不能.掰手较力时双方的作用力与反作用力大小总是相等的,只是人的手腕的承受能力有差异.
(2)不是,以卵击石时,卵与石之间的力是一对作用力与反作用力,大小相等,只是作用效果不同而已.
[对应学生用书P55]
探究点一 对牛顿第三定律的理解
1.如图所示,两个弹簧测力计对拉,它们的读数相等吗?彼此间的拉力方向有什么关系?
提示 相等;方向相反且在同一条直线上.
2.马拉车前进,此时马拉车的力是否大于车拉马的力?二者的方向有什么关系?
提示 不是,马拉车的力等于车拉马的力.方向相反且在同一条直线上.
1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反.
2.作用力与反作用力的理解
(1)三个性质
(2)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
作用力和反作用力的性质总是相同的
“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏.如图所示,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏,关于他们的手之间的力,下列说法正确的是( )
A.甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲、乙僵持不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小总是等于乙手对甲手的作用力大小
D [甲、乙之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,故D正确.]
牛顿第三定律中“总是”的含义理解
“总是”是指对于任何物体,在任何情况下,作用力与反作用力的关系都成立.可从以下几个方面理解:
(1)不管物体的大小、形状如何,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,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.
[训练1] 关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有两物体质量相等时它们间