内容正文:
3.牛顿第三定律
【学习目标】
学科知识
学科能力
学科素养
1.对牛顿第三定律的理解
2.物体的受力分析
1.知道力的作用是相互的,理解作用力与反作用力的概念
2.知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简单的问题
3.能区分平衡力和作用力与反作用力
4.会进行简单的受力分析
通过学习,理解作用力与反作用力,认识到牛顿第三定律在力学中的重要性,培养学生基于证据推理的意识和能力
知识点一 作用力和反作用力
两个同学课间休息时在教室里进行“掰手腕”比赛, 经过较量,甲同学赢了乙同学。甲同学对乙同学的作用力是否大于乙同学对甲同学的作用力?
提示:不是,它们大小相等,方向相反。
1.力:力是物体对物体的作用,任何力一定同时存在着受力物体和施力物体。
2.作用力和反作用力:当一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
1.下列说法正确的是( )
A.一对作用力与反作用力的性质可以不同
B.一对作用力与反作用力的合力为零
C.物体间不可能只有作用力,而没有反作用力
D.先有作用力,然后才有反作用力
C [一对作用力和反作用力性质相同,作用在不同的物体上,两力不能合成,故A、B错误;作用力和反作用力是同时产生的,故C正确,D错误。]
学生用书↓第69页
2.放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力,关于支持力的反作用力,下列说法正确的是( )
A.反作用力是物体受到的重力,作用在地球上
B.反作用力是物体对桌面的压力,作用在桌面上
C.反作用力是物体对地球的引力,作用在物体上
D.支持力没有反作用力
B [根据力的作用的相互性,物体受到桌面对它的支持力,则反作用力是物体对水平桌面的压力,作用在桌面上,故B正确,A、C、D错误。]
作用力和反作用力的三个性质
知识点二 牛顿第三定律
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。比喻不自量力,自取灭亡。
(1)如图所示,以卵击石时,卵对石头的作用力大,还是石头对卵的作用力大?
(2)为什么会出现卵碎石全的不同效果?
提示:(1)以卵击石时,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力,两个力等大、反向。
(2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大,但由于两者能承受的最大外力不同,所以会出现不同的作用效果。
1.实验探究:
如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计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着改变,但两个弹簧测力计的示数总是相等的,弹力方向相反。
2.牛顿第三定律
(1)内容: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。
(2)表达式:F=-F′(负号表示方向相反)。
【判断正误】
1.物体间的作用力和反作用力等大、反向,可以相互抵消。(×)
2.牛顿第三定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。(√)
3.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力。(×)
1.作用力和反作用力的四个特征
等值
大小总是相等
反向
方向总是相反
共线
总是作用在同一条直线上
同性质
性质总是相同
2.一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
项目
一对作用力和反作用力
一对平衡力
不同点
作用对象
两个力分别作用在相互作用的两个物体上
两个力作用在同一个物体上
力的性质
两个力的性质一定相同
两个力的性质不一定相同
作用效果
两个力分别作用在两个独立物体上,各自独立产生作用效果
两个力共同作用的效果使物体处于平衡状态
依赖关系
两个力一定同时产生、同时变化、同时消失,不可能单独存在
不存在依赖关系,撤除一个力时,另一个力可依然存在,只是受力不再平衡
共同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
学生用书↓第70页
考向一 对牛顿第三定律的理解
(2022-2023·湖南省湘西期末)用桨划船使船在水中加速前行,关于受力大小情况的分析下列说法中正确的是( )
A.桨推水的力大于水推桨的力
B.船头推水的力大于水推船头的力
C.人给船前行的力大于水对船的阻力
D.人对船的力大于船对脚的力
C [桨推水的力与水推桨的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项A错误;船头推水的力与水推船头的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项B错误;船在水中加速前行,则人给船前行的力大于水对船的阻力,选项C正确;人对船的力与船对脚的力是一对作用力和反作用力,大小相等,选项D错误。]
考向二 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上,静止不动,下列