3.3 牛顿第三定律 导学案 -2023-2024学年高一上学期“元创物理”2023年暑期《初高中衔接 • 物理教材》

3. 作用力和反作用力 01【学情衔接】 已经学习知道的知识 衔接问题 将要达成的核心目标 1.力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施力时，另一个物体也同时对它施加力的作用。 2. 物体受到两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力彼此平衡，是一对平衡力。 作用力、反作用力和一对平衡力→它们的关系及对比分析 一对作用力、反作用力→牛顿第三定律的理解及应用 1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念、关系。 2.知道一对平衡力的关系，能区别一对平衡力与一对相互作用力。 2.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决、解释生产和生活中的有关现象。 02【衔接讲解】 “元创物理”2023年暑期《初高中衔接 • 物理教材》 第三章：相互作用 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 一、作用力、反作用力和一对平衡力→它们的关系及对比分析 1.鼓掌时，左手对右手有力的作用，右手对左手也有力的作用，把其中任一个力叫作用力，另一个力就叫反作用力，它们就是一对作用力和反作用力。 作用力和反作用力之间的关系： 三同 三不同 三无关 大小相同 方向不同 与物体种类无关 性质相同 作用的对象不同 与相互作用的两物体的运动状态无关 同时产生、变化、消失 作用的效果不同 与是否与另外物体相互作用无关 2.同时作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡，是一对平衡力。 3.一对作用力与一对平衡力的比较 一对作用力和反作用力 一对平衡力 力的性质 一定是同性质的力。 可以是同性质也可以不是同性质的力。 作用时间 同时产生、同时消失。 不一定同时产生、同时消失。 受力物体 作用在两个相互作用的物体上。 作用在同一物体上。 依赖关系 相互依存，同时产生，同时变化，同时消失。 无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在。 叠加性 两力作用效果不可叠加，不可求合力。 两力作用效果可相互抵消，可叠加，合力为零。 作用效果 不能抵消。 可以相互抵消。 相同点 大小相等、方向相反，作用在一条直线上 一对作用力、反作用力与一对平衡力最大的区别是看两个力作用的物体，前者作用在两个物体上，后者作用在同一个物体上。 二、一对作用力、反作用力→牛顿第三定律的理解及应用 1.牛顿第三定律就是关于作用力和反作用力的定律。 如图所示的实验表明：弹簧测力计A无论快拉还是慢拉，拉力大还是小，F和F′大小始终相等，方向相反。 （1）内容：两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 定律中的“总是”强调对于任何物体，无论在何时、何地、何种情形、何种条件下，两个力等大、反向的关系都是成立的，不受物体形状、质量大小、运动状态等因素的影响．说明了定律的普适性。 （2）表达式：F＝－F′，其中F、F′分别表示作用力和反作用力．负号表示两个力分析相反． （3）意义：揭示了力的本质和来源是物体之间的相互作用，也同时揭示了力不能离开物体而存在． 2. 牛顿第三定律的应用 （1）同一个力，可能既是一对作用力、反作用力的一个，也可能是一对平衡力中的一个，要能灵活地以此为桥梁搭建关系，从而解决问题。 （2）求解某个力的大小和方向，一般情况下选取该力的受力物体进行分析，但有些情况不便于直接求解该力时，可先通过转换研究对象，求解其反作用力的大小和方向，进而应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向。 例如，跳高时，要求人对地面的压力，可先求出了地面对人的支持力FN，之后一定要说明，根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小就是FN，但方向相反，这一步不能疏漏。 03【典例分析】 【类型一】作用力和反作用力的识别 【例1】如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上．在下列各对力中属于作用力和反作用力的是(　　) A．P所受的重力和Q对P的支持力 B．Q所受的重力和Q对P的支持力 C．P对Q的压力和Q对P的支持力 D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力 【反思与感悟】作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性、同存”，而平衡力是“同体、共线、反向、等大”．一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是：看作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上 【类型二