第四节 牛顿第三定律（教学课件）物理沪科版2020必修第一册

第四章 牛顿定律 主讲教师：XXX 第四节 牛顿第三定律 目录 01 作用力和反作用力 02 牛顿第三定律 气垫船 拔河比赛中两队同时向相反方向拉绳子，两队拉力大小有什么关系？让我们通过实验来检验。如图所示，将两队队员简化为两个人：甲和乙。 为了能够测出双方相互作用力的大小，让甲、乙两人各执一个弹簧测力计，来一场特殊的“双人拔河赛”。无论谁赢得比赛，双方手中的弹簧测力计都有示数，且示数相同 两位学生通过弹簧测 力计互拉 两个弹簧测力计都有示数，说明甲、乙两人间的拉力是成对出现的。当你用力拍桌子时，手会感觉痛，觉得桌子也在用力拍你。可见手和桌子间的作用力是成对出现的。手拉弹簧，手会感受到弹簧的拉力；手压弹簧，手会感受到弹簧的压力。说明手和弹簧间的作用力也是成对出现的。运动员用桨向后划水，同时水对桨有向前的推力作用，使船得以前行。直升机的螺旋桨向下推空气，空气向上推螺旋桨，使直升机得以在空中悬停 运动员用桨向后划水 使船前行 悬停在空中的直升机螺 旋桨向下推空气 作用力和反作用力 A、B 两个力传感器连接在一起，用手拉。通过计算机观察到两个力传感器所受拉力随时间的变化如图 所示，两个力的大小始终相等。 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 在前面的双人拔河赛中我们也看出甲、乙两人间的一对拉力（作用力和反作用力）的 大小是相等的。通过大量的实验和观察可以归纳得出：两物体间的一对作用力 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。这就是 300 多年前，牛顿发现的牛顿第三定 律（Newton’s third law），即 F = - F'。 F 和 F´ 互为作用力和反作用力 作用力 反作用力 作用力 反作用力 甲 乙 甲 乙 作用力与反作用力同时存在吗？ 作用力与反作用力哪个先产生呢？ 并且力的性质相同 结论（1）： 作用力与反作用力同时存在，同时消失。 结论（2）： 作用力与反作用力大小相等。 即 F = - F’ 作用力与反作用力的大小关系? 说明：作用力和反作用力大小总是相等的，也是同时变化的。 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。 总结：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上；且同时产生、同时消失，分别作用在两个物体上;力的性质相同。F=-F’ 牛顿第三定律： 1、作用力与反作用力分别作用在两个物体上，各自产生的效果不能相互抵消。 4、作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在一条直线上，与物体的运动状态无关。 3、作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。(同时性) 2、作用力与反作用力性质相同。(同一性) 如：引力的反作用力一定是引力，弹力的反作用力一定是弹力，摩擦力的反作用力一定是摩擦力。 对牛顿第三定律的理解 牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力的性质、物体质量大小、作用方式(是否接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 作用力、反作用力与平衡力的区别和联系？ 内容 比较 作用力与反作用力 平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不 同 点 作用对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一个物体上 依赖关系 同时产生，同时消失（同时变化） 一个力变化，另一个力不一定变化 叠加性 两个力不可叠加，不可求合力 两力可叠加可抵消可求合力 力的性质 同种性质 可同可不同 作用力和反作用力为何不能互相抵消？ 作用力和反作用力是分别作用在两个不同的物体上，因此，它们作用的效果是不能抵消的。二力平衡时，两个力也是大小相等、方向相反、沿同一条直线，但它们作用在同一个物体上，作用效果可以互相抵消。杯子放在水平桌面上，杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力都作用在杯子上，作用效果可互相抵消。但是，杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力，作用在不同的物体上，其效果是不能抵消的。火箭发射的过程中，大量气体从火箭后端高速喷出，火箭对气体有向下的作用，同时气体助推火箭向上加速，同样也是作用力和反作用力，作用效果不能互相抵消。 天舟一号货运飞船 由长征七号遥二运载火箭成功 发射 典型例题 【例题1】. 关于作用力与反作用力下列说法正确的是（ ） A、相互作用的两物体，若它们的运动状态不同，其作用力与反作用力的大小可能不等； B、只要两物体的质量不同，作用力与反作用力的大小就不等； C、所有物体间的作用力与反作用力的大小 一定相等； C 说明: 作用力与反作用力的关系与运动状态无关 【例题2】（2021·江苏·淮安市钦工