3.3 牛顿第三定律 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.3　牛顿第三定律 高中物理：必修第一册 授课教师：Wyl CONTENTS 目 录 O1 O2 要点突破 O3 O4 课后提升 教学重点 教学难点 教学过程 教学过程 NO.1 教学目标 教学 重点 教学 难点 1.理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题。 2.能区分平衡力与作用力和反作用力 复习回顾 问题一：什么是力？试举例说明。 力是物体对物体的相互作用。 问题二：请说出力的三要素。 大小、方向、作用点。 拔河比赛到底比什么? 赢得队伍对输的队伍的力是否要大一点? 情景探究 ⁠ 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。 (　×　) (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。 (　×　) × × × √ × 情景探究 推动火箭前进的力 施力物体： 受力物体： 对气体的力 施力物体： 受力物体： 利用火箭升空的情景说明力的作用是相互的 火箭 气体 气体 火箭 作 用 力 反 作 用 力 反 作 用 力 作 用 力 ⁠ 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 　施力　⁠物体。 2.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是 　相互　⁠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、 　同时　⁠存在的。 施力　 相互　 同时　 知识梳理 ⁠ 实例分析1 桌子对书的支持力 FN1 FN2 书对桌子的压力 结论1.弹力的作用是相互的。 实例分析2 结论2.摩擦力的作用是相互的 请利用给出的实例说明力的作用是相互的 Ff1 Ff2 FN1 FN2 典例分析 ⁠ 条 件 A、B读数是否相同？ 1、A弹簧不动，用B弹簧拉A 2、B弹簧不动，用A弹簧拉B 3、A、B对拉，同时两弹簧匀速运动 1、使用弹簧秤前先进行调零。 2、拉伸弹簧秤时不能超过量程。 3、将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。 相同 相同 相同 实验注意事项： 实验探究器材1：两只弹簧 作用力反作用力大小相等、方向相反，作用在同一直线 实验结论： 等大、反向、共线、异物、 同生、同灭、同变化、同性质 谈论研究 N1桌子对物体的支持力 N2 物体对桌子的压力 N（桌子对物体的支持力） G（物体所受的重力） o o2 O1 平 衡 力 桌子对物体 的支持力 物体所受 的重力 桌子对物体的支持力 物体对桌子的压力 作用力与反作用力 谈论研究 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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。 要点归纳 如图所示，小灯泡被绳子吊在天花板上静止，找出该事件中灯和绳子之间的作用力与反作用力以及平衡力？ 作用力与反作用力（异物） 灯对绳子的拉力 绳 子 对 灯 的 拉 力 灯的重力 平衡力（同物） 谈论研究 2.受力分析常用的两种方法 项目 隔离法 整体法 概念 将研究对象与周围物体分离后进行受力分析 将几个物体作为一个整体进行受力分析 选用 原则 研究系统内物体之间的相互作用力 研究外界对系统整体的作用力 注意 问题 只分析研究对象受到的力,不能分析研究对象对其他物体的力 系统内部的力对整体没有影响,不用分析 特别提醒 　　整体法和隔离法不是孤立的,两者在题目中经常综合使用,有时先整体再隔离,有时先隔离再整体。 【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 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 解析　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。 答案　C 典例分析 【典例2】　(多选)如图所示,电灯吊在天花板上,下列关于力的说法中,正确的是(　　) A.灯对悬线的拉力与灯受到的重力是一对平衡力 B.灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力是一对作用力与反作用力 C.灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力 D.灯受到的重力与悬线对天花板的拉力是一对作用力与反作用力 解析　灯对悬线的拉力与灯受到的重力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故选项A错误;灯对悬线的拉力与悬线对灯的拉力是一对相互作用力,选项B正确;灯受到的重力与悬线对灯的拉力是一对平衡力,故选项C正确;灯受到的重力与悬线对天花板的拉力方向相同,不是一对相互作用力,选项D错误。 答案　BC 典例分析 2.受力分析常用的两种方法 项目 隔离法 整体法 概念 将研究对象与周围物体分离后进行受力分析 将几个物体作为一个整体进行受力分析 选用 原则 研究系统内物体之间的相互作用力 研究外界对系统整体的作用力 注意 问题 只分析研究对象受到的力,不能分析研究对象对其他物体的力 系统内部的力对整体没有影响,不用分析 特别提醒 　　整体法和隔离法不是孤立的,两者在题目中经常综合使用,有时先整体再隔离,有时先隔离再整体。 【典例3】　如图所示,物体A放在物体B上,物体B为斜面体,且放在粗糙的水平地面上,A、B均静止不动,则物体B的受力个数为(　　) A.2 B.3 C.4 D.5 解析　对物体A受力分析,如图甲所示;由于A、B均静止,故可将A、B视为一个整体,其水平方向无外力作用,B相对地面也就无运动趋势,故地面对B无摩擦力,A、B整体受力分析如图乙所示;对物体B受力分析,如图丙所示,物体B共受到四个力,C正确。 答案　C 【典例4】如图所示,一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起,受到老师的表扬,下列说法正确的是(　　) A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对平衡力 B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力 C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力 D.石块c对b的作用力一定竖直向上 解析:D　石块b对a的支持力和对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是平衡力,故A、B错误;以三块石块作为整体研究,则石块c不会受到水平桌面的摩擦力,故C错误;选取a、b作为整体研究,根据平衡条件,石块c对b的作用力一定竖直向上,故D正确。 典例分析 ⁠ 1.如图所示,将吹足气的气球由静止释放,气球内气体向后喷出,气球会向前运动,这是因为气球受到(　　) A.重力 B.手的推力 C.空气的浮力 D.喷出气体对气球的反作用力 解析:D　气球内气体向后喷出时,气球对喷出的气体有向后的作用力,喷出的气体对气球有向前的反作用力,使气球向前运动,故D正确。 课后巩固 2.如图,猴子吊在倾斜树枝上处于静止状态,为简化研究问题,只考虑前爪与树枝间的作用力,不考虑其他部位与树叶或树枝间的作用力,则(　　) A.猴子只受两个力作用 B.猴子对树枝的作用力大于树枝对猴子的作用力 C.猴子对树枝的作用力方向竖直向下 D.树枝对猴子的作用力小于猴子的重力 解析:C　由于树枝倾斜,且猴子静止,因此猴子除了受竖直向下的重力外,还受到沿树枝斜面向上的静摩擦力和垂直于树枝向上的支持力,二者的合力即为树枝对猴子的作用力,故A错误;猴子处于平衡状态,因此猴子受到的重力与树枝对猴子的作用力为平衡力,等大反向,即树枝对猴子的作用力方向为竖直向上、大小等于猴子的重力,根据牛顿第三定律可知,猴子对树枝的作用力与树枝对猴子的作用力为相互作用力,等大反向,故猴子对树枝的作用力方向为竖直向下,故B、D错误,C正确。 3.如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)(　　) A.3个,4个 B.4个,4个 C.4个,5个 D.4个,6个 解析:C　对物体A受力分析:竖直方向上受两个力作用——重力和支持力,水平方向受两个力作用——水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用。对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用——重力、地面的支持力、A对B的压力,水平方向受两个力作用——水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故选项C正确。 4.如图所示,滑竿和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的杂技演员沿竿匀速下滑,则底座对地面的压力为(　　) A.mg B.Mg C.(M-m)g D.(M＋m)g D 解析:D　以人为研究对象,分析人的受力如图甲所示。 在竖直方向上受重力mg和竿对人的摩擦力Ff,则有mg＝Ff　① 滑竿和底座受力如图乙所示, 受重力Mg、支持力FN、人对竿的摩擦力Ff' 则有FN＝Mg＋Ff'　 ② 由牛顿第三定律得Ff'＝Ff　 ③ 由①②③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。 5.竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。游戏时,双手一搓竹柄,然后双手松开,竹蜻蜓就会旋转着飞上天空,过一会儿落下来,松手后,关于竹蜻蜓和空气间相互作用力,下列说法中正确的是(　　) A.竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力 B.竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力 C.竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力 D.竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同 解析:C　竹蜻蜓对空气的作用力和空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,竹蜻蜓对空气的作用力大小等于空气对竹蜻蜓的作用力,二者的方向相反。故C正确,A、B、D错误。 6.告别了工作生活183天的中国空间站,神舟十三号3名航天员终于回家了。2022年4月16日上午,神舟十三号载人飞船返回舱搭载航天员翟志刚、王亚平、叶光富,安全返回酒泉卫星发射中心东风着陆场。至此,中国空间站关键技术验证阶段收官之战取得圆满成功。返回舱在接近地面时,带着降落伞减速降落,如图所示,不计浮力和空气对返回舱的阻力,则下列说法正确的是(　　) A.空气对降落伞的阻力与返回舱对降落伞的拉力是一对平衡力 B.空气对降落伞的阻力与降落伞对空气的力是一对平衡力 C.降落伞对返回舱的作用力大于返回舱对降落伞的作用力 D.降落伞对返回舱的作用力等于返回舱对降落伞的作用力 解析:D　降落伞做减速运动,不处于平衡状态,则空气对降落伞的阻力与返回舱对降落伞的拉力不是一对平衡力,选项A错误; 空气对降落伞的阻力与降落伞对空气的力是一对相互作用力,选项B错误;降落伞对返回舱的作用力与返回舱对降落伞的作用力是一对作用力与反作用力,等大反向,选项C错误,D正确。 7.如图所示,在倾斜的天花板上用力F垂直压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块的受力情况,下列说法正确的是(　　) A.可能只受两个力作用 B.可能只受三个力作用 C.必定受四个力作用 D.必定受三个力作用 解析:C　木块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到静摩擦力,则天花板对木块一定有弹力,加上重力、推力F,木块共受到四个力,受力分析如图所示,C正确。 8.图1中不倒翁是一种古老的中国儿童玩具,最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就摇摆,最后恢复直立状态。图2是利用鸟嘴停在手指上的一种玩具“平衡鸟”,无论把鸟嘴放在哪里(可以放置地上或者是手指上),它都能平衡,如真鸟一样飞翔。下列说法正确的是(　　) A.不倒翁在静止时受到3个力 B.平衡鸟静止时受到3个力 C.不倒翁静止时,不倒翁对地面的压力就是它的重力 D.平衡鸟静止时,鸟嘴受到的支持力和平衡鸟的重力是一对平衡力 解析:D　两种情境中,物体静止时,物体均受到重力和支持力两个力的作用,故A、B错误;不倒翁静止时,对地面的压力大小等于重力大小,但是压力和重力分属于两种不同性质的力,故C错误;平衡鸟静止时所受合力为零,即鸟嘴受到的支持力和平衡鸟的重力是一对平衡力,故D正确。 9.如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G＝10 N的金属块,使金属块的一部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)。若弹簧测力计的示数变为FT'＝6 N,则台秤的示数与未挂金属块时相比(　　) A.保持不变 B.增加10 N C.增加6 N D.增加4 N 解析:D　金属块浸入水中后,水对金属块产生浮力F,由弹簧测力计的示数可知,浮力的大小为F＝G-FT'＝10 N-6 N＝4 N。根据牛顿第三定律, 金属块对水也施加一个反作用力F',其大小F'＝F＝4 N,所以台秤的示数增加4 N。 10.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相互作用的磁力,求B对地面的压力大小。(g取10 N/kg) 答案:9 N 解析:设B对A的作用力为F。取向下为正方向,A受力如图甲所示,有-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 F'＝-F＝4 N,方向竖直向下 B受力如图乙所示,有-FN＋mg＋F'＝0,解得FN＝9 N 由牛顿第三定律得B对地面的压力F压＝FN＝9 N。 答案:9 N 课堂总结 作业布置： 1、作用力与反作用力的概念。 2、作用力与反作用力总是等大、反向、共线、异物、共存亡、同性质的。 3、作用力与反作用力和平衡力的联系与区别。 $