第3章 第3节 牛顿第三定律（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

牛顿第三定律 (强基课——逐点理清物理观念) 第 3 节 课标要求 层级达标 理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 学考 层级 1.知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念。 2.能正确表述牛顿第三定律。 选考 层级 1.能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开。 2.通过实验探究，了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系。 3.会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际问题。 逐点清(一)　对牛顿第三定律的理解 逐点清(二)　一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 01 02 CONTENTS 目录 逐点清(三)　物体受力的初步分析 课时跟踪检测 03 04 逐点清(一)　 对牛顿第三定律的理解 1.作用力和反作用力 (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_________。 多维度理解 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 2.牛顿第三定律 (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_____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______。 相等 相等 相反 (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 (3)作用力与反作用力的“四同”“三异” 项目 作用力与反作用力的关系 四同 等大 大小总是相等 共线 作用在同一条直线上 同时 同时产生、同时变化、同时消失 同性质 同一性质的力 三异 异向 方向相反 异体 作用在不同的物体上 异效 效果不能相互抵消，不能认为合力为零 1.判断下列说法是否正确。 (1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。( ) (2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。( ) (3)物体间先有作用力，然后才有反作用力。( ) (4)物体间的作用力和反作用力等大、反向，可以抵消。( ) 全方位练明 × × × × 2.(2025·上海期末)(多选)如图，为“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器的相互作用随着时间变化的图线，下列说法正确的是 (　 ) A.作用力与反作用力作用在同一物体上 B.作用力与反作用力是同时作用的 C.作用力与反作用力的合力始终为零 D.作用力与反作用力性质相同 √ √ 解析：作用力与反作用力作用在不同物体上，故A错误；作用力与反作用力是同时产生、同时消失的，故B正确；作用力与反作用力作用在不同物体上，两者的作用效果不能够抵消，可知，不能够认为作用力与反作用力的合力为零，故C错误；从力的性质来看，作用力与反作用力是同一种性质的力，故D正确。故选B、D。 逐点清(二)　一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 1.一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较 多维度理解 　　　内容 比较　　　 一对作用力和反作用力 一对平衡力 不同点 作用对象 两个相互作用的物体 同一物体 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 　　　内容 比较　　　 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 2.区分相互作用力与平衡力的三种技巧 (1)看研究对象：一对作用力和反作用力作用在不同物体上，而一对平衡力作用在同一物体上。 (2)看依存关系：一对作用力和反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此没有依存关系。 (3)看涉及的物体的个数：作用力和反作用力只涉及两个相互作用的物体，是甲物体对乙物体，乙物体对甲物体的关系；平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。 [典例]　如图是一种有趣好玩的感应飞行器，主要通过手控感应飞行。它的底部设置了感应器装置，只需要将手置于离飞行器底部一定距离处，就可以使飞行器静止悬浮在空中，操作十分方便。下列说法正确的是 (　 ) A.手对飞行器的作用力与飞行器所受的重力是一对平衡力 B.空气对飞行器的作用力和空气对手的作用力是一对作用力和反作用力 C.空气对飞行器的作用力方向竖直向上 D.因为空气会流动，所以螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力大小不相等 √ [解析]　手对飞行器无作用力，故A错误；空气对手无作用力，故B错误；悬停在空中的飞行器受到重力和空气的作用力，处于平衡状态，所以二力是一对平衡力，重力的方向竖直向下，则空气对飞行器的作用力方向竖直向上，故C正确；螺旋桨对空气的作用力和空气对螺旋桨的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。 1.如图所示，人准备称量体重。体重计里的压力传感器能够测量人体的重力，是因为人静止在体重计上时 (　 ) A.人对体重计的压力与人的重力是同一个力 B.人对体重计的压力与人的重力是一对平衡力 C.体重计对人的支持力与人的重力是一对平衡力 D.人对体重计的压力与人的重力是一对相互作用力 全方位练明 √ 解析：人静止在体重计上时，人对体重计的压力受力物体是体重计，人的重力受力物体是人，二者不是同一个力，也不是一对相互作用力(性质不同)，也不是一对平衡力(不是同一物体所受的力)，A、B、D错误；人处于受力平衡状态，体重计对人的支持力与人的重力是一对平衡力，C正确。 2.(2025·河北邯郸期末)如图所示为一儿童玩具——弹跳杆，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，然后可以带动弹跳杆跳跃离开地面，下列说法正确的是 (　 ) A.弹跳杆静止在地面上时对地面的压力是由于弹跳杆的形变产生的 B.弹跳杆静止在地面上时，地面对弹跳杆的支持力和弹跳杆对地面的压力是一对平衡力 C.当弹跳杆将人弹起向上加速运动时，弹跳杆对人的作用力大于人对弹跳杆的作用力 D.当弹跳杆将人弹起向上加速运动，但弹跳杆还没有离开地面时，地面对弹跳杆的支持力和人对弹跳杆的压力是一对作用力和反作用力 √ 解析：弹跳杆静止在地面上时，弹跳杆对地面的压力的施力物体是弹跳杆，故弹跳杆对地面的压力是由于弹跳杆的形变产生的，故A正确；弹跳杆静止在地面上时，地面对弹跳杆的支持力和弹跳杆对地面的压力是一对作用力与反作用力，故B错误；根据牛顿第三定律，当弹跳杆将人弹起向上加速运动时，弹跳杆对人的作用力等于人对弹跳杆的作用力，故C错误；当弹跳杆将人弹起向上加速运动，但弹跳杆还没有离开地面时，地面对弹跳杆的支持力与弹跳杆对地面的压力是一对作用力与反作用力，故D错误。 逐点清(三)　 物体受力的初步分析 1.受力分析 根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析它受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析。 2.两条思路 (1)根据物体___________的变化来分析和判断其受力情况。 (2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 多维度理解 运动状态 3.分析步骤 [典例]　(2025·四川眉山期末)如图所示，粗糙的木块A、B叠放在一起，静止于倾角为θ的固定斜面上。木块B的受力个数为 (　 ) A.3　　　　B.4　　　 C.5　　　　D.6 √ [解析]　由题知，整体处于平衡状态。对A、B整体受力分析，可知斜面对整体有沿斜面向上的静摩擦力作用和垂直斜面向上的支持力；对A受力分析，可知B对A有沿斜面向上的静摩擦力和垂直斜面向上的支持力作用；对B受力分析，可知受重力、A对B的压力、A对B沿斜面向下的静摩擦力、斜面对B的支持力、斜面对B沿斜面向上的静摩擦力，故B受5个力作用。故选C。 [思维建模] 受力分析中如何防止“多力”或“漏力” (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；另外合力与分力不能重复分析。 (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。 1.(2025·湖北荆州期末)如图所示，物体a在竖直向上的恒力F作用下静止在粗糙的竖直墙壁右侧，则对物体a受力情况的分析正确的是 (　 ) A.物体a受四个力作用 B.物体a受三个力作用 C.物体a受两个力作用 D.物体a受一个力作用 全方位练明 √ 解析：物体a在恒力F作用下静止，受力平衡，根据平衡条件可知，水平方向受力平衡，由于物体a没有受到水平向左的外力，则墙壁对a没有弹力，也就没有摩擦力，竖直方向有F=G，所以物体a共受到两个力作用。故选C。 2.(多选)如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平地面上，a、b分别受到方向相反的水平拉力的作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则 (　 ) A.a、b之间一定存在静摩擦力 B.b与地面之间一定存在静摩擦力 C.b与地面之间一定不存在静摩擦力 D.地面对b的支持力一定大于2mg √ √ 解析：由于两木块静止，对a进行受力分析可知，a受向右的拉力作用而有向右的运动趋势，故a一定受到b对它向左的静摩擦力作用，A正确；对a、b整体分析可知，整体在水平方向上所受的拉力的合力为0，故b与地面间没有摩擦力，B错误，C正确；对a、b整体分析可知，在竖直方向上受力平衡，故地面对b的支持力一定等于2mg，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1.如图所示，当汽车拉着拖车加速前进时，关于汽车和拖车的相互拉力大小，下列说法中正确的是 (　 ) A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C.汽车拉拖车的力小于拖车拉汽车的力 D.由于两车的质量大小关系未知，所以无法比较它们间的相互拉力大小 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等。故选B。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2.(多选)用计算机辅助实验系统(DIS)做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，以下结论正确的是 (　 ) A.作用力与反作用力同时存在、同时消失 B.作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关 C.作用力与反作用力大小相等、方向相反 D.作用力与反作用力的合力为零 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由题图可知，作用力与反作用力同时产生、同时消失，故A正确；作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力，与运动的状态无关，故B正确；由题图可知，两个力的大小相等、方向相反，所以作用力与反作用力大小相等、 方向相反，故C正确；作用力与反作用力是两个物体间的相互作用力，作用在不同的物体上，所以不能求合力。故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 3.(2025·江苏扬州期末)运动员手推冰壶加速前进时，地面对冰壶的摩擦力为F1，冰壶对地面的摩擦力为F2，则 (　 ) A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1与F2是一对平衡力 D.F1与F2是一对相互作用力 √ 解析：F1与F2是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，F1=F2。故选D。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4.如图所示，小明手握酱油瓶，酱油瓶瓶身竖直，使酱油瓶在水平面内做匀速直线运动，下列说法正确的是 (　 ) A.手对酱油瓶的弹力是由酱油瓶发生弹性形变产生的 B.手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶受到的重力是一对平衡力 C.酱油瓶受到的摩擦力大小一定与手对酱油瓶的弹力成正比 D.酱油瓶受到的重力和酱油瓶对手的摩擦力是一对相互作用力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：手对酱油瓶的弹力是由手发生弹性形变产生的，故A错误；手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶受到的重力是一对平衡力，故B正确；酱油瓶受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于酱油瓶受到的重力，与手对酱油瓶的弹力不成正比，故C错误；酱油瓶受到的重力和酱油瓶对手的摩擦力既不是一对相互作用力，也不是一对平衡力，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5.(2025·福建福州期末)用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。下列说法正确的是 (　 ) A.研磨过程中，以砚台为参考系墨条是静止的 B.桌面对砚台的支持力是因为砚台发生形变 C.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力 D.桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力是一对平衡力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：研磨过程中，以砚台为参考系墨条是运动的，故A错误；桌面对砚台的支持力是因为桌面发生形变产生的，故B错误；桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对相互作用力，故C正确；桌面对砚台的摩擦力和砚台对墨条的摩擦力作用在不同对象上，不是一对平衡力，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 6.(2025·广西百色期末)在百色市那坡县的自然保护区内，有着国家二级保护动物猕猴，当猕猴单手挂在树枝上静止不动时。关于这一情景，下列说法正确的是 (　 ) A.猕猴对树枝的拉力小于树枝对猕猴的拉力 B.猕猴受到的重力和树枝对猕猴的拉力是一对平衡力 C.猕猴对树枝的拉力和树枝对猕猴的拉力是一对平衡力 D.猕猴受到的重力和猕猴对树枝的拉力是一对作用力与反用力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：猕猴对树枝的拉力和树枝对猕猴的拉力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等、方向相反，所以这两个力大小相等，故A错误；猕猴静止不动，处于平衡状态，受到重力和树枝对它的拉力，这两个力大小相等、方向相反，且都作用在猕猴上，符合平衡力的条件，所以这两个力是一对平衡力，故B正确；猕猴对树枝的拉力和树枝对猕猴的拉力，这两个力分别作用在树枝和猕猴上，是一对相互作用力，不是平衡力，故C错误；猕猴受到的重力，施力物体是地球，受力物体是猕猴，猕猴对树枝的拉力，施力物体是猕猴，受力物体是树枝，这两个力不是两个物体之间的相互作用，不是一对作用力与反作用力，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7.(2025·江苏徐州期中)如图所示，物体A、B叠放在粗糙水平面上，用绳子水平拉物体B，力的大小为F，该力使A随B一起向右做匀速直线运动，则与物体B发生作用与反作用的力有 (　 ) A.三对 B.四对 C.五对 D.六对 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：物体B共受五个力，分别为重力、A对B的压力、地面对B的支持力、水平拉力F和地面对B的摩擦力，每个力均存在反作用力，所以，与物体B发生作用与反作用的力有五对。故选C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8.(2025·广州高一检测)如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力为FN，机器人对地板的压力为FN'，下列说法正确的是 (　 ) A.当扫地机器人加速行驶时，FN大于FN' B.当扫地机器人减速行驶时，FN大于FN' C.无论扫地机器人如何运动，FN的大小和FN'的大小总相等 D.当扫地机器人匀速行驶时，G与FN'是一对平衡力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：机器人在水平地板上行驶，地板对机器人的支持力和机器人对地板的压力分别作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与机器人如何运动无关，故A、B错误，C正确；当扫地机器人匀速行驶时，G与FN是一对平衡力，而FN与FN'是一对相互作用力，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9.(多选)一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，下端悬挂一小球，弹簧和小球的受力如图所示，下列说法正确的是 (　 ) A.F2的反作用力是F3　 B.F1的施力者是弹簧 C.F4的反作用力是F1 D.F3的施力者是小球 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：F2是弹簧拉球的力，F3是球拉弹簧的力，F2的反作用力是F3，故A正确；F1是球所受的重力，施力物体是地球，故B错误；F4是天花板拉弹簧的力，反作用力是弹簧对天花板的拉力，故C错误；F3是球拉弹簧的力，施力物体是小球，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10.(2025·江西宜春期末)如图所示，一木箱放在水平面上，木箱质量为M，人的质量为m，人站在木箱里用力F向上推木箱，则下列说法正确的是 (　 ) A.木箱对人的作用力大小为mg B.人对木箱作用力的合力大小为mg+F C.地面对木箱的支持力大小为Mg+mg-F D.木箱对地面的压力大小为Mg+mg+F √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由于人处于平衡状态，因此木箱对人的作用力与人的重力等大反向，故木箱对人的作用力大小为mg，A正确；根据牛顿第三定律可知人对木箱的作用力与木箱对人的作用力等大反向，木箱对人的作用力与人的重力等大反向，所以人对木箱作用力的合力大小为mg，B错误；对人和木箱整体受力分析可知，地面对木箱的支持力与木箱和人的重力等大反向，所以地面对木箱的支持力大小为Mg+mg，C错误；根据牛顿第三定律可知木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力等大反向，所以木箱对地面的压力大小为Mg+mg，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11.机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法正确的是 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.机器人对地面的压力是地面发生弹性形变产生的 B.菜品对机器人的压力就是菜品的重力 C.机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力 D.菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由弹力产生的条件可知，机器人对地面的压力是机器人发生弹性形变产生的，A错误；菜品对机器人的压力施力物体是菜品，菜品的重力的施力物体是地球，二者不是同一个力，B错误；以菜品为研究对象可知，机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力，C正确；相互作用力是两个物体间的力，而菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力涉及三个物体，可知菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力不是一对相互作用力，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 12.(2025·山西晋城期末)(多选)在某次滑雪训练中，滑雪者沿倾角为α的山坡A滑下，然后又滑上倾角为β的山坡B，α>β，如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.在A、B两山坡上运动时，滑雪者都 受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用 B.在A、B两山坡上运动时，滑雪者都受到重力、支持力、下滑力和摩擦力四个力的作用 C.滑雪者在山坡A上运动时所受的摩擦力是动力，在山坡B上运动时所受的摩擦力是阻力 D.在A、B两山坡上运动时，滑雪者所受的摩擦力均是阻力 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：在A、B两山坡上运动时，滑雪者都受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，选项A正确，B错误；滑雪者在山坡A、B上运动时所受的摩擦力方向都与运动方向相反，都是阻力，选项C错误，D正确。故选A、D。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13.(2025·云南昆明期末)如图所示，小球A光滑，左侧截面是半圆的柱状物体B静置于粗糙的水平地面上。小球A受力个数为 (　 ) A.2 B.3 C.4 D.5 √ 解析：小球A受重力、竖直墙壁对A球的弹力、物体B对小球A的弹力，一共3个力。故选B。 14.(多选)如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则 (　 ) A.A对C的摩擦力向右　 B.C对A的摩擦力向右 C.B对C的摩擦力向右 D.C对B的摩擦力向右 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势的方向相反，C相对A有向左滑动的趋势，则C受到A对其向右的摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，C对A的摩擦力向左，A正确，B错误；B相对C有向左滑动的趋势，则B受到C对其向右的摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力向左，C错误，D正确。 本课结束 $$