内容正文:
3.3牛顿第三定律
第三章
相互作用——力
晓峰物理
力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系?
例如,大人跟小孩掰手腕,很容易就把小孩的手压在桌面上。那么,他们施加给对方的力,大小相等吗?
情景引入
一、作用力和反作用力
F´
F
弹簧发生形变,对手有向上的弹力F ;手发生形变,对弹簧有向下的弹力F´。
F
手发生形变,对图钉有向下的弹力F ;图钉发生形变,对手有向上的弹力F´。
F´
F 和F´是一对弹力,作用在两个不同的物体上,作用在同一直线上。
一、作用力和反作用力
手对杯子有向上的静摩擦力F,杯子对手有向下的静摩擦力F´。
F
F´
玻璃板对车有向右的摩擦力F,车对玻璃板有向左的摩擦力F´。
车向右运动时
F
F´
F 和F´是一对摩擦力,作用在两个不同的物体上,作用在同一直线上。
一、作用力和反作用力
同名磁极正对时
左边磁极对右边磁极有向右的斥力F,右边磁极对左边磁极有向左的斥力 F´。
F
F´
地面上及地球附近的物体受到地球的吸引(重力),地球也受到它们的吸引。
吸引力或排斥力也是成对出现的,作用在两个不同的物体上,作用在同一直线上。
一、作用力和反作用力
作用在同一条直线上并且方向相反
作用在两个物体上
属于同一种力
物体间相互作用的一对力,通常叫做作用力与反作用力。
作用力和反作用力的特点:
用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系
测量和记录
实验结论
次数 1 2 3
F左/N 1.70 2.50 4.00
F右/N 1.70 2.50 4.00
两个弹簧测力计的示数总是相等的
实 验
二、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。这就是牛顿第三定律。
大量事实表明:
F1
F1
F2
F1
二、牛顿第三定律
在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子
F桨对水
F水对桨
F车对地
F地对车
陷在泥泞中的汽车,尽管车轮飞转,但是如果泥和车轮之间太滑,车轮得不到足够的摩擦力,车也是出不来的。
【例题1】对于作用力和反作用力的理解,下列说法中正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
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,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
解析:
D
作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们之间没有先后顺序,A错误;任何力都有反作用力,B错误;作用力和反作用力一定是同种性质的力,C错误;由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,因而它们在任何情况下都不会平衡,D正确。
典例解析
用力传感器探究作用力和反作用力的关系
一个力传感器受力的同时,另一个力传感器也同时受到力的作用,而且在任何时刻两个力的大小相等、方向相反。
在运动的过程中,尽管力的大小随运动时间不断变化,但在运动中的任何时刻,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。
拓展学习
三、物体受力的初步分析
分析物体的受力,有两条思路。
一是根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况,这是下一章学习的内容;
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。
例如,一个物体静止在粗糙斜面上,我们按重力、弹力、摩擦力的顺序来分析。
①木块受到重力mg,方向竖直向下。
②木块和斜面接触并相互挤压,木块受到垂直斜面向上的弹力FN。
③假设木块和斜面之间没有摩擦,木块就会向下滑动,由此可以判断,静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势,所受的静摩擦力Ff是沿斜面向上的。
1、物体受力分析的基本方法
mg
FN
Ff
三、物体受力的初步分析
2、明确分析哪个物体所受的力
以木块为对象,木块就是受力物,木块受到的力是作用力,相对应的就是反作用力。只分析作用力。
作用力 反作用力
重力mg(地球对木块的引力)
弹力FN (斜面对木块的支持力)
静摩擦力Ff
木块对地球的引力
木块对斜面的压力
木块对斜面的静摩擦力
mg
FN
Ff
受力分析
三、物体受力的初步分析
3、不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆
mg
F´
F
一对平衡力
一对作用与反作用力
F
三、物体受力的初步分析
3、不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆
mg
F/
F
一对平衡力
一对作用与反作用力
F
三、物体受力的初步分析
“作用力、反作用力”和“平衡力”的区别
一对作用力与反作用力 一对平衡力
共同点
不
同
点 作用对象
力的变化
力的性质
作用效果
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
在两个物体上
在一个物体上
同时产生、同时变化、同时消