内容正文:
第四节 牛顿第三定律
核心素养要求
核心素养呈现
1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用力的概念.
2.理解牛顿第三定律的含义,并能用它解释生活中的现象.
3.知道作用力、反作用力与平衡力的区别.
作用力与反作用力
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,我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力.
(1)先有作用力,然后有反作用力.(×)
(2)物体间可能只有作用力,而没有反作用力.(×)
(3)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零.(×)
牛顿第三定律
1.内容: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′.
3.意义:揭示了物体之间相互作用的规律,使人们不仅可研究单个物体的运动,还可以把存在相互作用的各个物体的运动联系起来进行研究.
“掰手腕”是人们常见的娱乐活动.在一次“掰手腕”比赛中,甲战胜了乙,这能说明甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力吗?
提示:不能.掰手腕较力时双方的作用力与反作用力大小总是相等的,只是不同人的手腕的承受能力有差异.
作用力和反作用力的理解
[思维深化]
1.各种性质的力的作用都是相互的
(1)引力的作用是相互的
物体受到重力作用,施力物体是地球,同时,地球也受到了物体对它的力的作用,对这个力而言,地球是受力物体.
(2)弹力的作用是相互的
如图甲所示,放在水平桌面上的木块,由于桌面发生形变,给木块一个向上的支持力FN,同时,由于木块发生形变,对桌面有一个向下的压力FN′.
如图乙所示,悬挂小球的绳由于发生形变,对小球有一个向上的拉力F,同时,由于小球发生形变,对绳有一个向下的拉力F′.
2.对作用力和反作用力的理解
(1)只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体.
施力物体同时也是受力物体.
(2)物体间的力的作用是相互的,说明力是成对出现的.
(3)作用力与反作用力是相对的,如果定义其中一个力是作用力,则另一个力就是反作用力.
下列说法中正确的是( )
A.地球附近的物体的重力没有反作用力
B.相互作用的两个力究竟哪一个力是作用力(或反作用力)是人为规定的
C.“鸡蛋碰石头”的过程中,鸡蛋对石头的力必为作用力,石头对鸡蛋的力必为反作用力
D.凡是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力
解析:B 物体受到的重力属于地球对物体的吸引力,它的反作用力是物体对地球的吸引力,选项A错误;一对相互作用力,究竟哪一个力是作用力,哪一个力是反作用力,是相对而言的,选项B正确,C错误;作用力和反作用力分别作用在两个相互作用的物体上,选项D错误.
[针对训练]
1.用锤头敲玻璃,玻璃被打碎,而锤头未碎.对于这一现象,下列说法正确的是( )
A.锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力,所以玻璃才碎裂
B.玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力,只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C.锤头和玻璃之间的作用力是等大的,只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D.因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
解析:C 锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在不同物体上,因物体的承受能力不同,所以产生的作用效果不同,故C正确,A、B、D错误.
牛顿第三定律的理解及应用
[思考探究]
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头.比喻不自量力,自取灭亡.那么是否蛋对石头的力小于石头对蛋的力?
提示:不是,以卵击石时,卵与石之间的力是一对作用力与反作用力,大小相等,只是作用效果不同而已.
[思维深化]
1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反.
2.牛顿第三定律的重要意义
牛顿第三定律全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三个性质和四个特征.
(1)三个性质
(2)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在同一条直线上
同性质
作用力和反作用力性质总是相同的
如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力
B.甲把乙加速拉过去时,甲对绳子的拉力大于乙对绳子的拉力
C.只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对绳子的拉力大小才等于乙对绳子的拉力大小
D.甲对绳子的拉力大小始终等于乙对绳子的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
解析:D 甲对绳子的拉力与绳子对甲