3.3 牛顿第三定律 学案 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
3.牛顿第三定律
知识点一 作用力和反作用力
1.力是物体对物体的作用:每个力一定存在着受力物体和 物体。
2.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是 的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。
3.作用力和反作用力的关系:总是互相依赖、 存在的。
知识点二 牛顿第三定律
1.实验探究
(1)实验装置:如图所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A。
(2)实验现象:①两个弹簧测力计的示数F与F'是相等的;②改变拉力,弹簧测力计的示数F与F'也都随之改变,但两个示数F与F'总相等。
(3)实验结论:作用力和反作用力大小 ,方向 。
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 上。
知识点三 物体受力的初步分析
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,从相互作用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、 、 。
【情景思辨】
如图所示为游客乘坐马车观光的场景,马拉着车在公路上加速前进。判断下列说法的正误:
(1)由于马车加速前进,马拉车的力大于车拉马的力。( )
(2)只有马车匀速前进,马拉力的力才等于车拉马的力。( )
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(3)马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力,大小始终相等。( )
(4)马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,大小始终相等。( )
(5)马先对车施加拉力,然后才产生车对马的拉力。( )
要点一 对牛顿第三定律的理解
【探究】
如图所示,用手挤压放在桌面上的气球。
(1)手挤压气球,气球发生形变了,手是否也会发生形变?如果手发生了形变,那么手和气球发生形变的原因是什么?
(2)手和气球的形变有先后之分吗?
(3)手对气球的力和气球对手的力各是什么性质的力,它们的性质相同吗?
【归纳】
1.一对作用力和反作用力的三个特征
等大反向 | 一对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 |
同性异体 | 一对作用力和反作用力总是性质相同,分别作用在两个相互作用的物体上 |
同生共灭 | 一对作用力和反作用力总是同时产生,同时变化,同时消失 |
2.牛顿第三定律中“总是”的含义
无论任何物体、任何运动状态,一对作用力和反作用力的关系总是成立。
【典例1】 第24届“冬季奥林匹克运动会”在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
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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
尝试解答
1.(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着时间变化的曲线,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
要点二 相互作用力与平衡力的比较
【探究】
图甲、乙为球的重力G、木板对球的力F1和球压木板的力F2,它们之间存在什么关系?
【归纳】
1.相互作用力与平衡力的比较
| 一对相互作用力 | 一对平衡力 | |
不同点 | 作用对象 | 作用在两个物体上 | 作用在同一物体上 |
力的性质 | 一定相同 | 可以相同,也可以不同 | |
合成效果 | 两力不可以合成,作用效果不可抵消 | 两力的合力为零,作用效果相互抵消 | |
依赖关系 | 相互依赖,不可单独存在 | 无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在 | |
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