3 牛顿第三定律-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理必修1同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

3　牛顿第三定律 第三章　相互作用——力 [学习目标]　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(重点)。3.能区分平衡力和作用力与反作用力(重点)。4.会进行简单的受力分析(重难点)。 课时作业 巩固提升 要点1　作用力和反作用力 要点2　牛顿第三定律 要点3　一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 内容索引 要点4　物体受力的初步分析 要点1　作用力和反作用力 一 4 梳理 必备知识 自主学习 1.力是　　　　　　的作用。只要谈到力,就一定存在着　　　物体和 　　　物体。  2.两个物体之间的作用总是　　　的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作　　 　和　　　　　　。  3.作用力和反作用力总是互相　　　、同时　　　的。我们可以把其中任何一个力叫作　　　　,另一个力叫作　　　　　。  物体对物体 受力 施力 相互 作用力 反作用力 依赖 存在 作用力 反作用力 [思考与讨论] 如图所示,用手挤压放在桌面上的气球。 (1)手挤压气球,手对气球有作用力,气球对手也有作用力,两个力的性质相同吗? 提示:(1)相同,都是弹力。 (2)手和气球的形变有先后之分吗? 提示: (2)没有,形变是同时发生的。 (3)两个力作用到几个物体上?能求合力吗? 提示: (3)两个物体;不能求合力。 作用力和反作用力的三个性质 归纳 关键能力 合作探究 [例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。 [针对训练]　1.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桌面的压力,作用在桌面上,故B正确,A、C、D错误。 二 要点2　牛顿第三定律 13 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 　　　的,弹力方向相反。  梳理 必备知识 自主学习 相等 2.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　　　,方向　　　,作用在　　　　　　　。  相等 相反 同一条直线上 [思考与讨论] 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,以蛋击石时,蛋对石头的作用力大,还是石头对蛋的作用力大? 提示:(1)以蛋击石时,蛋对石头的作用力与石头对蛋的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律可知,两个力等大、反向。 (2)为什么会出现“蛋碎石全”的不同效果? 提示: (2)虽然蛋对石头的作用力与石头对蛋的作用力等大,但由于二者能承受的最大外力不同,所以会有不同的作用效果。 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.作用力与反作用力的理解 (1)三个性质 归纳 关键能力 合作探究 (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作用在同一条直线上 同性质 作用力和反作用力的性质总是相同的 [例2]　“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。如图所示,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏,关于他们手之间的力,下列说法正确的是(　　) A.甲掰赢了乙,是因为甲的手对乙手的作用力 大于乙的手对甲手的作用力 B.只有当甲、乙僵持不分胜负时,甲的手对乙 手的作用力才等于乙的手对甲手的作用力 C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲的手对乙手的作用力和乙的手对甲手的作用力的大小关系 D.无论谁胜谁负,甲的手对乙手的作用力大小总是等于乙的手对甲手的作用力大小 [答案]　D 甲、乙之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,故D正确。 规律总结 牛顿第三定律中“总是”的含义 “总是”是指对于任何物体,在任何情况下,作用力和反作用力的关系都成立。 (1)不管物体的大小、形状、运动状态如何,其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (2)作用力和反作用力总是同种性质的力。 (3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的,两者中若有一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失。 [针对训练]　2.第24届“冬季奥林匹克运动会”于2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一,如图所示,运动员在赛道上滑行时,关于滑雪板与赛道之间的相互作用力,下列说法正确的是(　　) A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的 作用力 B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的 作用力 C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等 D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同 C 滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,故C正确,A、B、D错误。 三 要点3　一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 26 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 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖 关系 相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失 无依赖关系,撤除一个,另一个依然可存在 项目 一对作用力和反作用力 一对平衡力 不 同 点 叠加性 两力作用效果不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零 力的性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 [例3]　(2024·天津南开区高一上学期期中)如图所示,某人站在台秤上静止不动。下列说法正确的是(　　) A.人对台秤的压力就是人所受的重力 B.人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对作用 力与反作用力 C.人所受的重力与台秤对人的支持力是一对作用力 与反作用力 D.人对台秤的压力和地面对台秤的支持力是一对平衡力 B 人对台秤的压力与人的重力的施力物体和受力物体都不一样,故A错误;人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对作用力与反作用力,故B正确;人所受的重力与台秤对人的支持力是一对平衡力,不是一对作用力与反作用力,故C错误;地面对台秤的支持力大小等于人与台秤压力加上台秤自身重力,故D错误。 [例4]　(多选)如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动。下列说法中正确的是(　　) A.力F与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力 B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C.力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力 D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作 用力与反作用力 BD 力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力,故A错误;物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力,故B正确;力F与物体对墙壁的压力方向相同,且作用在不同物体上,所以两个力不是一对平衡力,故C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故D正确。 四 要点4　物体受力的初步分析 33 1.受力分析:分析　　　受到的力。  2.受力分析的思路 (1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。 (2)根据各种力的特点,从　　 　　　的角度来分析物体的受力。  3.力学中常见的三种性质力:重力、　　　　、　　　　。  梳理 必备知识 自主学习 物体 相互作用 弹力 摩擦力 4.受力分析要注意的几个问题 (1)明确要分析哪个物体所受的力。 (2)受力分析的一般顺序:重力、弹力、摩擦力、其他力,并画出力的　　　　。  (3)在受力分析时,不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。 示意图 [思考与讨论] 如图所示,水平拉力作用于物体A上时,A 、B静止于水平面上。 (1) 物体A相对于B有向什么方向运动的趋势?所受摩擦力向什么方向?受几个力作用? 提示:(1)A相对于B有向右运动的趋势,所受摩擦力向左。A受重力、支持力、摩擦力、水平拉力四个力的作用。 (2) 物体B共受几个弹力作用?它只受一个摩擦力作用吗?摩擦力的方向沿什么方向? 提示: (2)B受地面的支持力和A的压力两个弹力作用。不是,B受A对它的向右的摩擦力和地面对它的向左的摩擦力作用。 1.受力分析的步骤 归纳 关键能力 合作探究 2.受力分析研究对象的选取方法:整体法和隔离法 3.注意事项 (1)防止“多力”:对每个力都要找出其施力物体,若某个力找不到施力物体则说明该力不存在。 (2)防止“漏力”:按正确的顺序(即重力→弹力→摩擦力→其他力)进行受力分析是保证不“漏力”的有效措施。 [例5]　(多选)如图所示,物体B在水平推力F作用下,将物体A挤压在竖直墙壁上,A、B处于静止状态。对于A、B两物体的受力情况,下列说法正确的是(　　) A.A受到两个摩擦力的作用 B.A共受到四个力的作用 C.B共受到三个力的作用 D.A受到墙壁的摩擦力的大小不随F的增大而增大 AD 要使B处于平衡状态,A须对B产生一个竖直向上的摩擦力,则A受到B的摩擦力向下(大小等于B的重力),A要处于静止状态,还要受到墙壁竖直向上的摩擦力,由整体受力可知A受到墙壁的摩擦力大小不变,由A、B的受力知它们分别受到五个、四个力的作用。综上所述可知A、D正确。 易错警示 受力分析的几个注意点 1.只分析其他物体对研究对象施加的力,而研究对象对外施加的力不要画在示意图中。 2.每分析一个力,都要找出它的施力物体,以防止漏力和添力。 3.以多个物体组成的整体为研究对象时,分析的是外力,而不用分析系统之间的内力。 [针对训练]　3.画出图中物体A所受力的示意图,并写出力的名称和施力物体:(1)物体A静止,接触面均光滑;(2)物体A沿固定粗糙斜面上滑;(3)物体A沿粗糙水平面滑行;(4)接触面光滑,物体A静止;(5)物体A静止在粗糙水平面上。 答案:见解析 (1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN',施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁,力的示意图如图甲;(2)物体A受重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、斜面、斜面,力的示意图如图乙;(3)物体A受重力G、支持力FN、水平向左的滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、水平面、水平面,力的示意图如图丙;(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN,施力物体分别是地球、绳子、墙壁,力的示意图如图丁;(5)物体A受重力G、拉力FT、支持力FN、水平向左的摩擦力Ff,施力物体分别是地球、绳子、水平面、水平面, 力的示意图如图戊。 五 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1.关于两个物体间的作用力与反作用力,下列说法中正确的是(　　) A.有作用力才有反作用力,因此先产生作用力后产生反作用力 B.若相互作用的两个物体处于加速运动状态,则作用力与反作用力的大小不相等 C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 D.作用力与反作用力的性质一定相同 D 作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,A错误;作用力和反作用力始终等大反向,与物体所处的状态无关,B错误;作用力和反作用力可以存在于不相互接触的两个物体之间,如磁体之间的相互作用力,C错误;作用力与反作用力一定是同性质的力,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2.下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是(　　) A.跳高运动员起跳,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 B.磁体吸引铁钉的力和铁钉吸引磁体的力是大小相等的 C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 D.用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小不一定相等 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是一对作用力与反作用力,故二者大小相等,A错误;磁体吸引铁钉的力和铁钉吸引磁体的力是一对作用力与反作用力,大小相等,B正确;鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力,二者大小相等,C错误;用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对作用力与反作用力,等大反向,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3.(2024·江苏苏州高一上学期期中)户外骑行是一项很多人喜欢的健身运动,骑手在水平路面上匀速直线骑行时,下列说法正确的是(　　) A.地面对车的支持力是因为轮胎形变产生的 B.前后轮胎受到地面摩擦力的方向相反 C.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力 D.车对地面的压力与车的重力是一对相互作用力 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 地面对车的支持力是因为地面形变产生的,A错误。前车轮受滚动摩擦力,方向与骑行方向相反;后轮受静摩擦力为动力,方向与骑行方向相同,B正确。车对地面的压力与车的重力仅是大小相等,不是平衡力,C错误。车对地面的压力与地面对车的支持力是一对相互作用力,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4.(多选)(2024·广东广州高一上学期期末)如图所示为体检过程中测量体重的情景。人静止站在测力计上,下列说法中正确的是(　　) A.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对平衡力 B.人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力 和反作用力 C.人所受的重力与测力计对人支持力是一对平衡力 D.人对测力计的压力是由测力计发生形变而产生的 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BC 人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对相互作用力,故A错误,B正确;人所受的重力与测力计对人支持力是一对平衡力,故C正确;人对测力计的压力是由人的脚发生形变而产生的,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5.如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦。下列说法正确的是(　　) A.若小车向右运动,表明车拉甲的力大于甲 拉车的力 B.若小车静止不动,表明甲拉车的力与车拉 甲的力是一对平衡力 C.若小车匀速向右运动,车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力 D.无论小车运动状态如何,甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等,方向相反 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 无论小车运动状态如何,车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,选项D正确,A、B错误;车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和乙,不是同一个受力对象,不是一对平衡力,选项C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6.各图中所有接触面均光滑,A、B、C图中物体均处于静止状态,D图中物体沿光滑斜面向上滑动,则其中受到三个作用力的物体是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A A对,物体受到重力和两个绳子的拉力作用,共受三个力作用;B错,球受到重力与水平面的支持力,斜面对球没有弹力,共受两个力作用,否则球会运动;C错,球受到重力与绳子的拉力,斜面对球没有支持力,共受两个力作用,否则绳子不会处于竖直方向;D错,物体受到重力和斜面的支持力,共受两个力作用,因为斜面光滑,所以没有摩擦力。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7.(多选)(2024·四川成都高一上学期期末)2023年7月28日到8月8日,第31届世界大学生夏季运动会在成都举行,这是我国西部第一次举办的世界性综合运动会。如图所示,以大运会吉祥物“蓉宝”为元素的磁吸冰箱贴贴于竖直冰箱壁表面并保持静止状态,则下列说法正确的是(　　) A.冰箱贴受到四个力的作用 B.冰箱贴受到的磁吸力与冰箱对它的弹力是一对 作用力和反作用力 C.冰箱贴与冰箱间的摩擦力会随磁吸力的增加而增大 D.冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向下 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 AD 冰箱贴受到重力、磁吸力、弹力和摩擦力作用,共受到四个力的作用,故A正确;冰箱贴受到的磁吸力与冰箱对它的弹力是一对平衡力,故B错误;根据受力平衡可知,冰箱贴与冰箱间的摩擦力大小等于冰箱贴的重力,不会随磁吸力的增加而增大,故C错误;根据受力平衡可知,冰箱对冰箱贴的摩擦力方向竖直向上,则冰箱贴对冰箱的摩擦力方向竖直向下,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8.如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯(均与扶梯保持相对静止),此时两电梯均匀速向上运行,则(　　) A.甲受到三个力的作用 B.甲受到的摩擦力水平向左 C.乙受到两个力的作用 D.乙受到的摩擦力沿斜面向上 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 甲在匀速运动过程中相对扶梯没有相对运动的趋势,所以不受摩擦力作用,仅受到重力和支持力两个力作用,故A、B错误;乙有沿斜面向下运动的趋势,将受到沿斜面向上的摩擦力,除此之外乙还受到重力和扶梯的支持力,共三个力作用,故C错误,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9.(2024·四川成都高一上学期期末)如图所示,将物体Q和物体P叠放于固定的斜面上,P的上表面水平,P、Q均保持静止,则下列说法正确的是(　　) A.物体Q受到两个力作用,物体P受到四个力作用 B.物体Q对物体P的压力作用是由物体P发生形变产生的 C.斜面对P的支持力方向竖直向上 D.斜面对P的摩擦力方向沿斜面向下 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 对物体Q进行受力分析可知,Q受到重力和P对Q的支持力;对物体P受力分析可知,P受到了重力、Q对P的压力、斜面对P的支持力及斜面对P的摩擦力,故A正确。弹力由施力物体发生形变而产生的,故物体Q对物体P的压力是由Q的形变产生的,故B错误。斜面对P的支持力方向是垂直斜面向上的,故C错误。P相对于斜面有沿斜面向下运动的趋势,斜面对P的摩擦力方向沿斜面向上,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10.如图所示,物体A、B在平行于斜面的力F作用下沿粗糙斜面向上运动,A相对于B静止,则物体B受力的个数为(　　) A.4个　　　　　　　 B.5个 C.6个 D.7个 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 物体B受到的力包括:重力G、拉力F(已知力)、A对B的压力FN(弹力)、斜面对B的支持力FN'(弹力)、A对B的摩擦力FAB(摩擦力)、斜面对B的摩擦力FB(摩擦力),故选项C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11.如图所示,杆和底座静止在水平地面上且质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为(　　) A.mg B.Mg C.(M-m)g D.(M+m)g 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示,竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff,则有mg=Ff,杆和底座受力如图乙所示,其受重力Mg、支持力FN和猴子对杆的摩擦力Ff',三力平衡,有FN=Mg+Ff',由牛顿第三定律得Ff'=Ff,解得FN=Mg+mg,由牛顿第三定律得底座对地面的压力为FN'=FN=Mg+mg,方向竖直向下,故选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m。当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm。不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间的相互作用,求B对地面的压力大小。(g取10 m/s2) 答案:9 N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 设B对A的作用力为F,规定向上为正方向,对A,由平衡条件得 k(L-L0)-mg+F=0 解得F=4 N 故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上。 由牛顿第三定律得A对B的作用力大小为4 N,方向向下; 对B,由平衡条件得FN-mg-F'=0,解得FN=9 N, 由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 $$