3.3牛顿第三定律-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习全书word（人教版）

3　牛顿第三定律 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.形成初步的作用力与反作用力概念,能用牛顿第三定律解决实际生活中的相关问题。 2.能够通过现代仪器,设计实验,验证牛顿第三定律的正确性 选择性考试 1.理解牛顿第三定律内容,会应用牛顿第三定律解释日常生活中看似矛盾的现象。 2.能区分平衡力与作用力、反作用力,并通过转换对象,进行问题求解。 3.能正确的对物体进行受力分析 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称为作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖,同时存在的。我们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 以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,石头却“安然无恙”。是因为鸡蛋对石头的作用力小,而石头对鸡蛋的作用力大吗? 答案:不是,鸡蛋与石头相撞击时,鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对作用力和反作用力。根据牛顿第三定律,这两个力是大小相等的,但是蛋壳能承受的力较小,石头能承受的力较大,故鸡蛋会破碎,石头安然无恙。 1.实验探究:如图,两个弹簧测力计A、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随之改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等,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: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。 三、物体受力的初步分析 如图所示,一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上,使木块处于静止状态。请在图中画出木块所受的力。在此情境中出现了几对平衡力? 答案:木块受力如图所示。有两对平衡力。木块受到的重力G和木块受到墙对它的静摩擦力F静、手推木块的力F和墙对木块的弹力FN。 1.分析思路:一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况;二是根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。 2.常遇到的力:重力、弹力、摩擦力。 3.区分某一个力的平衡力和反作用力 (1)一对平衡力:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,一对平衡力不一定是同一种类的力。 (2)一对作用力和反作用力:同一相互作用中的两个力,分别作用在两个物体上,且同时产生,同时消失,一定是同一种类的力。 1.判断 (1)物体间先有作用力,然后才有反作用力。(　×　) (2)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力。(　×　) (3)受力分析时,只分析物体受到的力。(　√　) 2. 如图所示,假如你在静止于水面的小船上从船头走向船尾,小船会向什么方向运动?试解释这一现象。 答案:小船会沿与人运动的方向相反的方向运动。当人由静止从船头走向船尾时,人与船发生相互作用,人受到的摩擦力方向从船头指向船尾,根据牛顿第三定律,船受到摩擦力的方向从船尾指向船头。由于船受到水的阻力较小,船受到的合力方向从船尾指向船头,故船的运动方向与人的运动方向相反。 3.一物体悬挂在弹簧测力计上,并处于静止状态。请证明弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。 答案:弹簧测力计读数等于物体对弹簧的拉力大小。设物体对弹簧的拉力大小为F,物体受到弹簧的拉力为F′,物体受到的重力为G,物体静止时,根据二力平衡条件有F′=G。 F与F′是作用力和反作用力,根据牛顿第三定律F=F′,所以F=G,即弹簧测力计的示数等于物体的重力的大小。 探究点一　对牛顿第三定律的理解 “掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在一次“掰腕子”比赛中,甲轻松地胜了乙,那么我们就说甲对乙的力大于乙对甲的力,这种说法对吗? 答案:不对;甲取胜的原因是甲对乙的力大于乙的承受能力,但是甲对乙的力与乙对甲的力大小一定相等。 1.表达式:F=-F′,负号表示作用力F与反作用力F′的方向相反。 2.作用力与反作用力的“四同”“三异” 四同 等大 大小总是相等 共线 作用在同一条直线上 同时 同时产生、同时变化、同时消失 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 [例1] 如图所示,马拉车在水平路面上前进,下列说法正确的是(　C　) A.马对车的拉力大于车对马的拉力 B.马对车的拉力小于车对马的拉力 C.马对车的拉力等于车对马的拉力 D.只有当马车匀速前进时,马对车的拉力才等于车对马的拉力 解析:马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,与运动状态没有关系,故A、B、D错误,C正确。 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,在任何情况下,作用力与反作