4.4 牛顿第三定律 导学案-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

该高中物理导学案聚焦牛顿第三定律，围绕作用力与反作用力的概念及规律展开，通过定义辨析、实验现象观察（如传感器显示变速运动中作用力与反作用力的装置）建立认知，衔接力的相互性基础，为后续力学问题分析提供学习支架。 资料特色在于通过对比表格明晰作用力与反作用力和平衡力的区别，结合“拔河”“走路”等生活实例培养物理观念，利用实验数据图象验证规律体现科学探究，典例与分层达标练习助力科学思维提升，帮助学生深化理解并应用规律解决实际问题。

第4节 牛顿第三定律 学案 学习目标： 1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。 2．理解牛顿第三定律，并能应用它解释生活中的现象。 知识梳理： 知识点一 作用力与反作用力 (1)定义：力是物体对物体的作用，这种作用是相互的，一个物体对另一个物体有力的作用，另一个物体一定同时对这个物体也有力的作用。物体间相互作用的一对力，叫作用力和反作用力，若把其中一个力叫作作用力，另一个力就叫作反作用力。 (2)作用力和反作用力的关系。 作用力和反作用力同时产生，同一性质，大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。 知识点二 牛顿第三定律 (1)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′，负号表示作用力F与反作用力F′方向相反。 疑、难点理解： 对作用力与反作用力的理解 (1)任何力的作用都是相互的，也就是说，任何物体是施力物体的同时，也是受力物体。 (2)相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则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，则其反作用力一定也是弹力，作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力。 物体运动状态的变化只取决于物体本身的受力，即合力；当物体的运动状态发生变化时，作用力和反作用力之间的大小、方向关系不变。 典例1：(多选)关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是(　　) A．物体发生相互作用时，先有作用力，后产生反作用力 B．作用力与反作用力大小相等、方向相反 C．作用力与反作用力的作用效果相互抵消 D．作用力与反作用力性质相同 解析：选BD　作用力与反作用力同时产生、性质相同、大小相等、方向相反，但作用在不同物体上，效果不能相互抵消。 典例2：(多选)如图所示，图甲为传感器显示变速运动中两物体的作用力与反作用力的实验装置，图乙为两个钩子的受力情况，横坐标是时间，纵坐标是力的大小，假设桌面是光滑的。则从图象上可以获得的信息有(　　) A．任何时刻作用力与反作用力大小相等，方向相反 B．任何时刻作用力与反作用力大小相等，方向相同 C．作用力与反作用力同时产生但不同时消失 D．作用力与反作用力同时产生同时消失 解析：选AD　从图乙的图象可发现两钩子的拉力总是大小相等、方向相反，同时产生、同时变化、同时消失。且它们之间的关系与物体的运动状态无关。故A、D说法正确。 牛顿第三定律的理解及应用 1．牛顿第三定律的理解 (1)普遍性。 牛顿第三定律中的“总是”是强调对于任何物体，无论在何时、何地、何种情况、何种条件下，两个力等大、反向、共线的关系都成立，与物体的质量大小、运动的快慢、加速运动还是减速运动等因素均无关。 (2)同时性。 作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失、瞬时对应的，没有先后之分，也没有主次之别，只有成对出现、形影相随的特点。 (3)等值性。 作用力与反作用力总是大小相等。平衡状态和非平衡状态下的相互作用力都是一对等大的力。“以卵击石”时，“卵”与“石”之间的相互作用力大小相等。 (4)共线性。 物体之间的作用力与反作用力永远在一条直线上，但方向相反。 (5)异体性。 作用力与反作用力分别作用在两个物体上，施力物体同时也是受力物体。 (6)同性质。 作用力与反作用力一定是同性质的一对力。 (7)实验性。 牛顿第三定律是一个实验定律，源于实验，也可以用实验来验证。 2．一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别与联系 比较项目 一对作用力与反作用力 一对平衡力 作用对象 两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一物体上 涉及物体 两个力涉及两个物体 两个力涉及三个物体 叠加特点 不可以求合力，两个力的作用效果不可抵消，不可叠加 可以求合力，且合力一定为零，两个力的作用效果可相互抵消，可叠加 力的性质 两个力的性质一定相同 两个力的性质不一定相同 作用效果 两个力的作用效果分别表现在相互作用的两个物体上，各自独立产生作用效果 两个力共同作用的效果是使物体处于平衡状态 依赖关系 两个力一定同时产生、同时变化、同时消失，不可单独存在 不存在依赖关系，撤除一个力时另一个力可依然存在，只是不再平衡 共同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 典例3：粗糙水平地面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则(　　) A．木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力 B．木箱对地面的压力和木箱所受的重力是一对作用力和反作用力 C．木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力 D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力 解析：选C　对木箱受力分析知木箱所受拉力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力，木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力，A、B错误，C正确；木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力，D错误。 典例4：(多选)一个成年人跟一个小孩子站在水平地面上手拉手比力气，结果成年人拉动了小孩子。对这个过程中作用于双方的力的关系，下列说法中正确的是(　　) A．成年人拉小孩子的力一定比小孩子拉成年人的力大 B．成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力是一对作用力与反作用力 C．成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力一定相等 D．只有在成年人把小孩子拉动的过程中，成年人的力才比小孩子的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大 解析：选BC成年人与小孩子手拉手比力气时，成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力是一对作用力与反作用力，因此，无论是在相持阶段，还是在小孩子被成年人拉过来的过程中，这两个力的大小总是相等的。选项B、C正确。 当堂达标： 1．关于作用力与反作用力，下列说法正确的是(　　) A．地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力 B．当作用力是摩擦力时，反作用力也一定是摩擦力 C．石头击鸡蛋，石存蛋破，证明作用力可以大于反作用力 D．匀速上升的气球所受浮力没有反作用力 2．人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有(　　) A．1对 B．2对 C．3对 D．4对 3．下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是(　　) A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消 B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同 C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，一对平衡力也是如此 D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上的 4．(多选)甲、乙两队进行拔河比赛，若甲队获胜(绳的质量不计)，则下列判断正确的是(　　) A．甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力，所以甲队获胜 B．甲队与地面间的最大静摩擦力大于乙队与地面间的最大静摩擦力，所以甲队获胜 C．甲、乙两队拉绳子的力总是大小相等、方向相反 D．以上说法都不正确 参考答案： 1.解析：选B　作用力与反作用力大小一定相等，故A、C错。作用力与反作用力的性质一定相同，故B对。作用力和反作用力相互依存，一定同时存在，故D错。 2.解析：选C　人走路时，受到地球对人的万有引力、摩擦力、支持力。人对地球的吸引力与地球对人的吸引力是一对作用力和反作用力；人对地球的摩擦力与地球对人的摩擦力是一对作用力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力，共有3对，故C正确。 3.解析：选B　作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，作用效果不能抵消，选项A错误；作用力与反作用力具有同时性、同性质的特点，而平衡力不一定具备这些特点，选项B正确，C、D错误。 4.解析：选BC　甲、乙两队进行拔河比赛时，由于不计绳的质量，所以绳上的张力处处相等，根据牛顿第三定律，甲队拉绳的力和绳拉甲队的力相等，乙队拉绳的力和绳拉乙队的力相等，所以A错误，C正确。甲队之所以获胜，是因为甲队所受地面的最大静摩擦力大于绳子的拉力，所以甲队不动，而且可以收绳；乙队之所以失败，是因为乙队受地面的最大静摩擦力小于绳的拉力，从而使乙队向甲队运动，即甲队与地面的最大静摩擦力大于乙队与地面的最大静摩擦力，所以B正确，显然D也就不正确。 学科网（北京）股份有限公司 $