第四章 第四节 牛顿第三定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第四节　牛顿第三定律 【核心素养目标】 物理观念 知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。 科学思维 会区分一对平衡力和相互作用力。深刻理解牛顿第三定律，并能用其解释生活中的一些问题。 科学探究 使用弹簧测力计或传感器探究作用力和反作用力的关系。 知识点一　作用力与反作用力 如图所示，将两个弹簧测力计对拉，它们的读数相等吗？ 提示：相等 1．力是物体与物体之间的相互作用。只要有力，就一定存在受力物体和施力物体。 2．作用力与反作用力：一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的作用力，两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力。 3．探究作用力与反作用力的关系 实验1：如图1，无论是单独拉弹簧测力计甲还是相互对拉弹簧测力计甲和乙，都能观察到二者的指针同时移动，稳定后两者指针示数相同，这说明作用力与反作用力大小相等。 实验2：如图2，让磁针B绕着磁针A在圆周上缓慢运动。磁针A和磁针B受力在同一直线上且方向相反，这说明它们之间的作用力与反作用力方向相反，作用在同一直线上。 实验3：用力传感器代替实验1中的弹簧测力计。在计算机上建立F -t图像，记录两个传感器的力随时间变化的图线。如图3，两条图线关于横轴对称，说明两力传感器之间作用力总是大小相等、方向相反。 1．(2022·重庆南开中学高一期中)下列说法正确的是(　　) A．一对作用力与反作用力作用在同一个物体上 B．一对作用力与反作用力一定是性质相同的力 C．一对平衡力一定是性质相同的力 D．一对平衡力相互依存，一定是同时产生、同时消失 B　[一对作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上、作用在同一条直线上，且一定是同种性质的力，故A错误，B正确；一对平衡力可以是性质相同的力，也可以是性质不同的力，故C错误；一对平衡力不是相互依存的，一个消失，另一个可以仍然存在，故D错误。] 学生用书↓第109页 2.(2022·河南洛阳高一期中)我国有一种传统的民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如图所示。如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法不符合事实的是(　　) A．甲获胜说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 B．甲获胜说明甲对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力 C．甲获胜说明地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 D．甲虽然获胜，但甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 A　[甲对乙的拉力和乙对甲的拉力为一对相互作用力，大小始终相等，A错误，D正确；甲获胜说明乙向甲方向运动，根据受力分析可得此时甲对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力，B正确；以甲、乙整体进行受力分析可得甲获胜时，整体向甲方向运动，可得地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，C正确。本题选错误的，故选A。] 3．(2022·陕西西安高一期中)无人机靠高速转动的螺旋桨向下推动空气获得动力，对于无人机螺旋桨和空气之间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．空气推动螺旋桨的力的大小始终等于螺旋桨推动空气的力的大小 B．先产生螺旋桨推动空气的力，后产生空气推动螺旋桨的力 C．无人机上升时，空气推动螺旋桨的力大于螺旋桨推动空气的力 D．无人机水平移动时，空气推动螺旋桨的力与螺旋桨推动空气的力不在同一直线上 A　[空气推动螺旋桨的力与螺旋桨推动空气的力是相互作用力，同时产生，且大小相等、方向相反，作用在同一直线上。故选A。] 1．作用力和反作用力的三个性质 2．作用力和反作用力的四个特征 等值 作用力和反作用力大小总是相等的 反向 作用力和反作用力方向总是相反的 共线 作用力和反作用力总是作用在同一条直线上 同性质 作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力) 知识点二　牛顿第三定律的表述 如图所示，牧童沿水平方向拉牛，但没有拉动。 (1)牛受到几个力的作用？画出牛受力的示意图； (2)牛受到的几个力中，哪些是一对平衡力？ (3)指出牛受到的几个力的反作用力。 提示：(1)牛受到重力G、地面对牛的支持力FN、绳对牛的拉力F和地面对牛的静摩擦力f，共四个力作用，受力示意图如图所示。 (2)牛受到的重力G和地面对牛的支持力FN是一对平衡力；绳对牛的拉力F和地面对牛的静摩擦力f是一对平衡力。 (3)牛受到重力G的反作用力是牛对地球的吸引力；地面对牛的支持力FN的反作用力是牛对地面的压力；绳对牛的拉力F的反作用力是牛对绳的拉力；地面对牛的静摩擦力f的反作用力是牛对地面的静摩擦力。 学生用书↓第110页 1．牛顿第三定律的表述：两个物体之间的作用力F和反作用力F′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′。 一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较 内容 比较 一对作用力与反作用力 一对平衡力 作用对象 两个相互作用