3.3 牛顿第三定律 导学案 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦牛顿第三定律，核心知识点包括作用力与反作用力的“四同三异”特点，牛顿第三定律的内容及表达式，以及与一对平衡力的区别，还涵盖物体受力分析的初步方法。通过弹簧测力计实验导入，衔接力的概念和平衡力知识，为后续力学问题分析搭建学习支架。 这份导学案注重科学探究与科学思维培养，通过实验探究验证作用力与反作用力关系，结合拔河比赛、压墙静止等典例进行科学推理，用表格对比明晰概念区别。同步练习联系踢毽子、扫地机器人等生活实例，助力学生形成相互作用观念，提升分析解决实际问题的能力，结构清晰实用。

第3节 牛顿第三定律 学案 学习目标要求： 1.理解作用力与反作用力的概念，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别。 2.理解牛顿第三定律，并会用其解决简单问题。 3.能对一些简单的问题进行受力分析。 基础知识： 知识点一 作用力和反作用力 1．力是物体对物体的作用，只要谈到力就一定存在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称为作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。 注意：(1)物体间的作用是相互的，这种相互性决定了力总是成对出现的。 (2)作用力和反作用力是相对的，其中一个力是作用力，另一个力就是反作用力。 (3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的，即作用力是弹力，其反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力。 知识点二　牛顿第三定律 1．实验探究 如图所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一起，B的一端固定，用手拉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都随之改变，但两个示数总是相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。 2．牛顿第三定律 (1)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。 (2)表达式：F＝-F′(负号表示方向相反)。 知识点三 　物体受力的初步分析 1．概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析。 2．受力分析的两条思路 (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。 3．一对平衡力和一对作用力与反作用力 (1)一对相互平衡的力作用在同一物体上，一对作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上。 (2)一对相互平衡的力不一定是同一种类的力，一对作用力和反作用力一定是同一种类的力。 重难解读： 一、　牛顿第三定律的理解 1．作用力与反作用力的“四同”“三异” 作用力与反作用力关系 四同 等大 大小总是相等 共线 作用在一条直线上 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 2.牛顿第三定律的适用范围 牛顿第三定律是个普遍定律，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，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 牛顿第三定律的特点 牛顿第三定律是个普遍规律，它的成立不受条件限制，作用力和反作用力的关系与物体运动状态、参考系的选取均无关。 典例1:　如图所示，拔河比赛的结果是甲队取得胜利。在整体向左加速的过程中，甲、乙两队对绳子拉力的大小分别为F甲、F乙，绳子的质量忽略不计，则下列说法正确的是(　　) 甲队　　　　　乙队 A．F甲>F乙 B．F甲＝F乙 C．F甲比F乙先产生 D．F甲与F乙是一对作用力和反作用力 【解析】　甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对作用力和反作用力，它们大小相等方向相反；乙队对绳子的拉力与绳子对乙队的拉力是一对作用力和反作用力，它们大小相等方向相反；因为绳子上的拉力相等，所以甲队对绳子的拉力等于乙队对绳子的拉力，即F甲＝F乙，因F甲与F乙都是作用在绳子上的力，故不是一对作用力和反作用力。故选B。【答案】　B 二　一对相互作用力与一对平衡力的比较 1．一对相互作用力与一对平衡力之间的比较 项目 一对作用力和反作用力 一对平衡力 共同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不同点 作用 对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上 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，撤除一个力，另一个力可依然存在 力的 性质 一定是同一性质的两个力 不一定是同一性质的两个力 作用 效果 因一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，不能相互抵消 一对平衡力对物体的作用效果使物体保持平衡状态 2.两对力的关注对象的差异 平衡力　　　作用力和反作用力 区别相互作用力和平衡力的方法 相互作用力与平衡力有很多不同点，其中区别一对相互作用力和平衡力最简单的方法是看作用点的位置。 (1)一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上。 (2)作用力、反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，但只作用在两个物体上的力也不能说是作用力、反作用力，还必须是因为相互作用而产生。 典例2:(多选)如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是(　　) A．作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力 B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力 C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 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 【解析】　作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，在一条直线上，是一对平衡力，故A项错误；作用力F作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是一对平衡力，也不是作用力和反作用力，故B项错误；物体在竖直方向上，受竖直向下的重力和墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止，故这两个力是一对平衡力，故C项正确；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力，是两个物体之间的相互作用力，是一对作用力和反作用力，故D项正确。【答案】　CD 三　物体的受力分析 1．受力分析常用的两种方法 方法 步骤 方法优点 整体法 将整个系统或整个过程进行整体分析、研究的方法 避开了中间环节的繁琐推算 隔离法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法 看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形 2.受力分析的四个步骤 受力分析中的两点提醒 (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。 典例3:(多选)如图所示，A物体沿竖直墙自由下滑，B、C、D物体均静止，各接触面均粗糙。下列说法正确的是(　　) A．A物体受到三个力作用 B．B物体受到三个力作用 C．C物体受到三个力作用 D．D物体受到三个力作用 【解析】　A物体沿竖直墙自由下滑，“自由”说明物体A与竖直墙之间没有弹力和摩擦力，因此A只受重力作用，故A错误；B物体处于静止状态，受到重力、弹力、摩擦力三个力的作用，故B正确；C物体受到重力和两个绳子的拉力，故C正确；D物体处于静止状态，受到重力、支持力、绳子的拉力和摩擦力四个力的作用，故D错误。【答案】　BC 同步练习： 1．踢毽子是一项深受大众喜爱的传统健身运动。在某次踢毽子的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法正确的是(　　) A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力 B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力 C．毽子对脚的作用力等于脚对毽子的作用力 2．(多选)下列例子中属于反作用力在日常生活和生产技术中的应用的是(　　) A．运动员跳起时总是要用力蹬地面，他才能向上弹起 B．大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退 C．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动旋转 D．乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔，然后用力把水挤出体外，它就会向相反方向游去 3．如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对扫地机器人的支持力为FN，扫地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．当扫地机器人匀速行驶时，G与FN′是一对平衡力 D．无论扫地机器人如何运动，FN的大小和FN′的大小总相等 4．根据下图的情景，讨论图中的两个问题。 参考答案： 1.D．脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力方向相同 解析：选C　毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故C正确，ABD错误。故选C。 2.解析：选ACD　大炮发射炮弹时，炮身会向后倒退，这不是反作用力的应用，相反我们要防止这种现象发生，故选项B错误；选项A、C、D都利用了反作用力。 3.解析：选D　扫地机器人在水平地面上行驶，地面对扫地机器人的支持力和扫地机器人对地面的压力是一对相互作用力，总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与扫地机器人如何运动无关；G与FN是一对平衡力，故选项A、B、C错误，D正确。 4.解析：题图(a)中甲、乙两同学的相互作用力总是大小相等，方向相反，因此，两弹簧测力计的示数一定相等，不可能由此比出谁的力气大。 题图(b)中这话正确，车之所以向前运动，是马拉车的力与车所受的摩擦力的大小关系决定的。 学科网（北京）股份有限公司 $