2.2.8 牛顿第三定律-【走好高中第1步】2020初高中物理教材衔接

第8节　牛顿第三定律 (衔接要求 1．理解并掌握牛顿第三定律。 2．能够用牛顿第三定律解释有关物理现象。 3．作用力和反作用力与平衡力的区别。 (回顾初中 我们知道，当一个物体受到力的作用时，一定有另一个物体对它施加了力，没有施力物体或没有受力物体的力是不存在的，施力物体也受力，受力物体也施力，力的作用是相互的。 【例1】　如图所示，茶杯静止在水平桌面上，下列判断正确的是(　　) A．茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 B．桌子的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力 C．茶杯的重力与茶杯对桌面的压力是一对相互作用力 D．茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 【解析】　桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上，是一对平衡力，故A正确；桌子的重力与桌面对茶杯的支持力，这两个力作用在不同的物体上，大小也不同，不是一对相互作用力，故B错误；茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力方向都是竖直向下，所以不是一对相互作用力，故C错误；茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。 【答案】　A (展望高中 在高中，我们要进一步研究相互作用力(作用力与反作用力)的大小、方向关系。还要求能够正确区分平衡力和作用力与反作用力。 【例2】　(多选)一个大人(甲)跟一个小孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，说法正确的是(　　) A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B．大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力 C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等 D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大 【解析】　作用力与反作用力总是大小相等的。大人与小孩手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的，所以B，C正确。 【答案】　BC “掰手腕”是比较臂力大小的一种常见比赛，这种比赛不仅是比力气的一项运动，而且注重技巧。在一次“掰手腕”比赛中，甲轻松战胜了乙，是否因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力？物理学原理告诉你，不是。那是因为什么呢？ 接点一　作用力与反作用力 我们知道，力是物体对物体的作用，力的存在具有相互性，即施力物体对受力物体有力的作用，同样，受力物体对施力物体有力的作用，物体间这种相互作用的一对力叫作作用力和反作用力。 作用力和反作用力总是相互依存同时存在的。 【思考与讨论1】 如图所示是某校高一年级(1)班与(2)班的一场拔河比赛，比赛结果(1)班同学胜出，拔河时，(1)班同学对绳的拉力比(2)班同学对绳的拉力大吗？ 接点二　牛顿第三定律 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。 牛顿在大量实验的基础上，归纳出了如下规律： 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，这就是牛顿第三定律。 表达式：F＝－F′(负号表示方向相反) 作用力和反作用力的特征。 (1)等大：大小总是相等的。 (2)反向：方向总是相反的。 (3)共线：二者总是在同一直线上。 (4)同性：二者性质总是相同的。 (5)异体：作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上。 (6)同变：作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。 【思考与讨论2】 (1)若两个作用力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，这两个力是否一定是作用力与反作用力？ (2)作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线上的两个力是否一定是作用力与反作用力？ 作用力与反作用力与初中学过的平衡力十分相似，它们的异同见下表： 作用力与反作用力 平衡力 不 同 点 作用 对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上 作用 时间 同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不一定同时产生或消失 力的 性质 一定是同性质的力 不一定是同性质的力 作用 效果 因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求合力 一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零 共同点 大小相等、方向相反且作用在同一条直线上 【例3】　物体静止在一固定在水平地面的斜面上，下列说法正确的是(　　) A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B．物体对斜面的摩擦力和斜