3.3.牛顿第三定律 课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕牛顿第三定律及物体受力分析展开，以“桃园三结义”中张飞关羽比力气的情境导入，通过生活实例分析、实验体验建立作用力与反作用力概念，结合易错辨析、典例示范构建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于注重情境化与实验探究，通过拔河比赛、磁铁小车等生活情境及弹簧测力计实验，引导学生用科学思维推理作用力关系，以“四同三异”表格对比平衡力与相互作用力，助力学生形成相互作用物理观念，教师可借助结构化流程提升教学效率。

3.牛顿第三定律 课程标准 素养目标 1.理解牛顿第三定律。 2.能用牛顿第三定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题。 1.作用力和反作用力。(物理观念) 2.牛顿第三定律、受力分析。(科学思维) 【教学建议】 1.作用力和反作用力: 任务 建议 作用力和反作用力 通过生活情景分析,结合实例让学生体验相互作用。 2.牛顿第三定律: 任务 建议 牛顿第三定律 通过实验,让学生感受作用力和反作用力的关系。 3.物体受力的初步分析: 任务 建议 物体受力的初步分析 通过对物体的受力分析,让学生感受画受力分析图的重要性。 【情境导引】 　话说三国时期,刘备、关羽、张飞“桃园三结义”之后,张飞对自己排在第三位总感到不服气。有一天,兄弟三人饮酒聚会,张飞喝了不少酒,趁着酒劲提出要与关羽比力气,想出出这口气。他提出:谁能把自己提起来,谁的力气就大。说罢,他用双手紧抓自己的头发,使劲向上提。尽管他使出了最大的力气,憋得满脸黑紫,甚至把头发都拔掉了一大把,结果还是不能使自己离开地面。最后便气呼呼地坐到自己的椅子上去了。关羽想了一下,找来一根绳子,把绳子的 一端拴在自己腰上,另一端跨过一个树杈,双手使劲向下拉,结果 身体慢慢离开了地面,关羽赢了。 问题导引: (1)张飞为什么会输?关羽为什么会胜? (2)什么是相互间的作用力呢?有什么特点呢? 1.作用力与反作用力: (1)定义:两个物体之间的作用是_____的,物体之间相互作用的这一对力叫 作作用力和反作用力,我们可以把其中的任意一个力叫作作用力,则另一个 力就叫作_________。 (2)施力物体与受力物体:_________的两个物体互为施力物体和受力物体。 相互 反作用力 相互作用 (3)几对常见的作用力和反作用力: 项目 作 用 力 反作用力 重力 地球对物体的吸引 物体对_____的吸引 拉力 手对弹簧的拉力 _____对手的拉力 压力 重物对水平桌面的压力 水平桌面对_____的支持力 地球 弹簧 重物 2.牛顿第三定律: 任务驱动: 如图所示,拔河比赛时,甲队胜了乙队,是甲队对 乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力吗? 提示:不是。甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力。 (1)内容: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。 (2)表达式:(作用力)F=- F'(反作用力),式中的“-”号表示方向_____。 相等 相反 一条直线 相反 3.物体受力的初步分析: (1)分析物体的受力,有两条思路。一是_______________________来分析和 判断其受力情况,这是下一章学习的内容;二是各种力的特点,从_________ 的角度来分析物体的受力。 (2)受力分析。 ①定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找 出来,并画出_____示意图的过程。 根据物体运动状态的变化 相互作用 受力 ②受力分析的一般顺序:(由表及里,由上到下,由简到繁)。 a.首先分析场力(_____、电场力、磁场力)。 b.其次分析接触力(弹力、_______)。 c.最后分析其他力。 重力 摩擦力 【易错辨析】 (1)先有作用力,然后有反作用力。(　　) (2)只有两物体接触时,才会产生作用力和反作用力。(　　) (3)作用力和反作用力的大小相等、方向相反、合力为零。(　　) (4)物体间的作用力和反作用力一定同时产生、同时消失。(　　) (5)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。(　　) 提示:(1)×。作用力与反作用力同时产生。 (2)×。作用力和反作用力的产生不一定需要直接接触。 (3)×。作用力与反作用力受力物体非同一物体,不存在合力。 (4)√　(5)√ 主题一　牛顿第三定律 【生活情境】 如图甲所示,用手向下压桌子。 如图乙所示,A、B两队人员进行拔河比赛。 如图丙所示,磁铁相互吸引而使小车运动。 【问题探究】 (1)试完成表格中的问题。 两物体的情景 两物体间是否存在作用力和反作用力(选填“是”或“否”) 运动时 ___ 静止时 ___ 接触时 ___ 不接触时 ___ 是 是 是 是 (2)通过分析,我们可以得出作用力和反作用力有怎样的依赖关系? 提示:①作用力和反作用力总是相互依存。 ②作用力和反作用力同时产生,同时消失。 【结论生成】 1.牛顿第三定律表达式:F=-F',式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反。 2.作用力与反作用力的“四同”“三异” 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 【特别提醒】牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面: (1)与物体的大小和形状无关。 (2)与物体的运动状态无关。 (3)与物体受不受其他力无关。 【典例示范】 如图所示,越野滑雪是冬奥会的比赛项目之一,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】选C。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。 【探究训练】 (多选)(2025·烟台高一检测)如图所示,在一次掰手腕的比赛中,甲获得了胜利。若甲对乙的力记为F1,乙对甲的力记为F2,则下列说法正确的是 (　　) A.F1和F2大小相等 B.F1的大小大于F2的大小 C.F1先于F2产生 D.F1和F2同时产生 √ √ 【解析】选A、D。力的作用是相互的,甲同学对乙同学施力的同时,乙同学也受到甲同学对他的作用力,即F1和F2同时产生,一对相互作用力的大小相等、方向相反,即F1和F2大小相等。A、D正确,B、C错误。 主题二　相互作用力与平衡力 【实验情境】 如图所示,把A、B两个弹簧测力计连接在一起,用手拉弹簧测力计。 【问题探究】 (1)两弹簧测力计的读数有什么关系?拉力的方向有什么关系? 提示:两弹簧测力计的读数相同,拉力的方向相反。 (2)结合表格分析两个弹簧测力计的读数的关系。 条　　件 A、B读数是否相同 A弹簧测力计不动,用B弹簧测力计拉A _____ B弹簧测力计不动,用A弹簧测力计拉B _____ A、B对拉,同时两弹簧测力计匀速运动 _____ A、B对拉,同时两弹簧测力计加速运动 _____ (3)由(1)(2)我们可以得出作用力和反作用力的关系是怎样的? 提示:两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反。 相同 相同 相同 相同 【结论生成】 作用力与反作用力和平衡力的区别 比较项目 一对平衡力 一对作用力与反作用力 不同点 作用对象 两个力作用在同一物体上 两个力分别作用在两个不同物体上 涉及物体 一个物体 两个物体 力的性质 性质不一定相同 性质一定相同 作用效果 两个力共同作用的效果是使物体处于平衡状态 两个力的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 共同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 【拓展延伸】牛顿第三定律中“总是”的含义 (1)不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或者大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的。 (2)不管物体的运动状态如何,例如静止的物体之间,运动的物体与静止的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的。 (3)作用力和反作用力的产生、变化和消失总是同时的,两者中若有一个产生、变化或消失,则另一个必然同时产生、变化或消失。 【典例示范】 吸盘式手机支架以其经济实用被广泛使用于视频直播、追剧、车辆导航等情景中,如图,手机支架将手机固定于前挡风玻璃上导航,此时车辆正在匀速前进,下列说法正确的是 (　　) A.玻璃对吸盘的作用力大于吸盘对玻璃的作用力 B.手机受到支架的作用力就是手机受到的重力 C.支架与玻璃之间共有2对相互作用力 D.若汽车突然加速,支架对手机的作用力大于手机对支架的作用力 √ 【解析】选C。玻璃对吸盘的作用力与吸盘对玻璃的作用力是一对相互作用力,大小相等方向相反,故A错误;手机受到支架的作用力和手机受到的重力是一对平衡力,大小相等方向相反,都作用在手机上,不是相同性质的力,故B错误;支架与玻璃之间共有2对相互作用力,分别是:支架对玻璃的弹力和玻璃对支架的弹力,以及玻璃对支架的摩擦力和支架对玻璃的摩擦力,故C正确;若汽车突然加速,根据牛顿第三定律可知,支架对手机的作用力仍然等于手机对支架的作用力,故D错误。 【探究训练】 1.如图所示,在我国北方寒冷的冬季,狗拉雪橇是不少景区的旅游项目。狗拉着雪橇从静止开始运动,下列说法正确的是 (　　) A.当狗拉雪橇加速前进时,狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力 B.狗先对雪橇施加拉力的作用,雪橇随后对狗施加反作用力 C.狗拉雪橇的力与地面对雪橇的摩擦力是一对平衡力 D.狗对雪橇的拉力与雪橇对狗的拉力大小总是相等的 √ 【解析】选D。根据牛顿第三定律可知,狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力,它们同时产生、同时消失,两力大小始终相等,A、B错误,D正确;根据题图可知,狗拉雪橇的力与地面对雪橇的摩擦力不在一条直线上,这两个力不是一对平衡力,C错误。 2.如图所示,在天花板上用悬绳吊一重为G的电风扇,电风扇静止时受几个力作用?这些力的反作用力是哪些力?这些力的平衡力是哪些力? 【解析】电风扇静止时受力分析如图所示, 受重力G、悬绳拉力F共两个力作用;重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力,拉力F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力;G与F是一对平衡力。 答案:见解析 【延伸探究】如果电风扇在匀速转动呢?当电风扇转动时与静止时相比较,对天花板的拉力是变大还是变小?为什么? 【解析】电风扇匀速转动时受力分析如图所示,受重力G、悬绳的拉力F1和空气对电风扇向上的作用力F2,重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力,拉力F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力,F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力,G与F1和F2的合力F是一对平衡力,因为G=F,G=F1+F2,故F1<F,即电风扇转动时相对于静止时,对天花板的拉力变小了。 答案:见解析 主题三　物体受力的初步分析 【生活情境】 如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。关于斜面体A和B的受力情况。 【问题探究】 A与B之间一定有摩擦力吗?斜面体A和B受几个力?对A和B进行受力分析,分别画出A和B的受力分析示意图。 提示:先整体法分析墙壁对斜面体B的作用力,再隔离法分析斜面体A和B的受力。对A、B整体受力分析,如图甲所示, 受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力。 对B受力分析如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B只能受到三个力,对A受力分析,如图丙所示,受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力,共四个力。A与B之间一定有摩擦力。 【结论生成】 1.受力分析:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出受力示意图,这就是受力分析。 2.受力分析的判断依据: (1)条件判断:根据力的产生是否满足条件来判断物体是否受到某个力的作用。 (2)效果判断:根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用。 (3)相互作用判断:利用力的作用的相互性,即施力物体同时也是受力物体,从一个物体是否受到某个力的作用来判断另一个物体是否受到相应的反作用力的作用。 3.受力分析的顺序: (1)先分析重力,作用点在物体的重心上。 (2)再分析接触力(弹力和摩擦力),围绕研究对象观察,看研究对象跟其他物体有几个接触点(面),对每个接触点(面)分析是否有弹力;若有弹力再分析是否有摩擦力。 (3)最后分析其他外力。 4.受力分析的步骤: 【典例示范】 (2025·滨州高一检测)分析在水平面上物体A的受力,画出受力分析图。 【解析】对A受力分析可知,A受重力、支持力、压力和向右的推力作用,同时还受向左的摩擦力;受力分析如图所示。 A受重力、支持力、绳子拉力作用,由于具有向右的运动趋势,故受地面的摩擦力;受力分析如图所示。 答案:见解析图 【探究训练】 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物体受到四个力作用 C.C物体受到三个力作用 D.D物体受到三个力作用 √ 【解析】选C。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错误;C物体受到重力和两个绳子的拉力三个力的作用,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。 【课堂回眸】 $