内容正文:
3 牛顿第三定律
核心素养目标
物理观念
科学思维
科学态度与责任
知道什么是作用力与反作用力,理解牛顿第三定律的内容
会分析一对平衡力和一对作用力与反作用力的不同
会用牛顿第三定律解释生活中的有关问题
一、作用力和反作用力
1.定义:物体间相互作用的一对力,通常叫作作用力和反作用力。
2.关系: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
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
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;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。
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)物体间不可能只有作用力,而没有反作用力。 (√)
(2)作用力和反作用力必定是同种性质的力。 (√)
(3)只有当两个物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等。 (×)
2.如图所示,将吹足气的气球由静止释放,气球内的气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到( )
A. 重力
B. 手的推力
C. 空气的浮力
D. 喷出气体对气球的反作用力
D 解析:气球内的气体向后喷出时,气球对喷出的气体有向后的作用力,喷出的气体对气球有向前的反作用力,使气球向前运动。
3.人走路时,人和地球间的作用力和反作用力有( )
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
C 解析:人走路时,受到地球对人的吸引力、摩擦力、支持力。人对地球的吸引力与地球对人的吸引力是一对作用力和反作用力;人对地球的摩擦力与地球对人的摩擦力是一对作用力和反作用力;人对地球的压力与地球对人的支持力是一对作用力和反作用力,共有3对,故C正确。
对牛顿第三定律的理解
(1)说出下列三个情境中的作用力和反作用力情况。
①苹果落地过程;
②运动员和吊环之间的弹力;
③黑板擦与黑板之间的摩擦力。
提示:①苹果受地球的吸引力而落地,同时地球也受苹果的吸引力。
②吊环给运动员向上的弹力,同时运动员也给吊环向下的弹力。
③黑板擦对黑板产生摩擦力,同时黑板对黑板擦也产生摩擦力。
(2)根据上述三种情境,总结一下作用力与反作用力的特点。
提示:作用力与反作用力总是成对出现,且性质相同。
作用力与反作用力的三个特征和四种性质
(1)三个特征
①等值: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。
(2)四种性质
①异体性:作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。
②同时性:作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。
③相互性:作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。
④同性质:二者性质总是相同的。
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的作用力和反作用力大小才相等
B. 作用力和反作用力的作用效果可相互抵消
C. 作用力和反作用力可以不同时产生
D. 作用力和反作用力的方向一定相反
[自主解答]
D 解析:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,同时产生,同时消失。由作用力与反作用力的特点知D正确。
1.下列说法正确的是( )
A. 拔河比赛中,胜方拉输方的力大于输方拉胜方的力
B. 马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 用锤钉钉子,锤对钉子的打击力与钉子对锤的作用力大小相等
D. 鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
C 解析:在拔河比赛中,比赛双方的力是作用力和反作用力的关系,胜方拉输方的力等于输方拉胜方的力,A错误;马拉车时,马对车的作用力和车对马的作用力是相互作用力,大小相等,B错误;锤对钉子的打击力与钉子对锤的作用力是相互作用力,大小相等,C正确;鸡蛋碰石头,石头对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对石头的作用力,鸡蛋破裂是因为鸡蛋的承受能力小,D错误。
2.如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则( )
A. F2>F1
B. F1和F2大小相等
C. F1先于F2产生
D. F1后于F2产生
B 解析:父子掰手腕,父亲对儿子的力与儿子对父亲的力为一对相互作用力,二者大小相等,且同时产生,同时消失。B正确,A、C、D错误。
对作用力与反作用力和对平衡力的比较
如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的茶杯。
(1)试分析茶杯受几个力的作用。
提示:两个力,重力G和桌面对它的支持力FN。
(2)这几个力的反作用力分别是什么力?
提示:重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力。
(3)这几个力的平衡