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
2026-08-11
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦牛顿第三定律,涵盖作用力与反作用力概念、关系及与平衡力的区别。通过双手互推、拍打等体验活动导入,结合问题引导学生感知力的相互性,衔接力的基本概念,为后续力与运动分析搭建学习支架。
其亮点在于以弹簧测力计实验(不同状态数据记录)探究作用力与反作用力关系,用表格对比辨析与平衡力的区别,融入划船、火箭升空等生活实例。体现科学探究和科学思维,采用体验 - 实验 - 辨析 - 应用的教学逻辑,小结结构化。帮助学生形成相互作用观念,提升分析能力,为教师提供直观教学资源和互动设计支持。
内容正文:
3.3牛顿第三定律
人教版(2019)高中物理
必修第一册 第三章 相互作用——力
1.知道力的作用是相互的,理解作用力与反作用力的概念。
2.掌握牛顿第三定律的内容,理解作用力与反作用力的大小、方向关系。
3.能区分作用力与反作用力和一对平衡力,掌握二者的本质区别。
4.能用牛顿第三定律解释生活中的相关现象,解决简单的实际问题。
体验活动:双手用力互推手掌,感受两只手的受力情况;再用左手拍打右手,对比两只手的感受。
刚才双手互推时,你感受到了什么?只有一只手受力还是两只手都受力?
左手拍打右手时,哪只手更疼?为什么?
这些现象都说明力的作用是相互的。相互作用的两个力之间有什么定量关系?它们有哪些特点?
一、作用力与反作用力
一、作用力与反作用力
用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力F,同时弹簧发生形变,手也就受到弹簧的拉力
一、作用力与反作用力
坐在椅子上用力推桌子,会感到桌子也在推我们,我们的身体要向后仰。
一、作用力与反作用力
我们常说,地面上及地球附近的物体受到地球的吸引(重力)。其实,地球也受到它们的吸引,地球和物体之间的作用也是相互的。
如此等等,不胜枚举……
一、作用力与反作用力
(一)概念
两个物体之间的作用总是相互的。当一个物体对另一个物体施加了力 ,后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力 。物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力和反作用力。
作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
我们可以把其中任何一个力叫作作用力 ,另一个力叫作反作用力。
作用力和反作用力的选取是相对的,没有绝对的"主动力"和"被动力"之分。
一、作用力与反作用力
讨论:结合刚才的体验活动和生活实例,讨论作用力与反作用力可能有哪些特点?
这些猜想是否正确呢?我们通过实验来定量验证。
二、牛顿第三定律
二、牛顿第三定律
1.提出问题:作用力与反作用力的大小、方向有什么关系?
2.猜想假设:大小相等、方向相反……
3.实验器材:两个弹簧测力计、细绳。
用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系
二、牛顿第三定律
4.实验步骤:
(1)将两个弹簧测力计的挂钩互相钩住,保持水平静止状态,观察两个测力计的示数;
(2)缓慢增大拉力,保持两测力计仍处于静止状态,观察示数变化;
(3)让一个弹簧测力计主动拉另一个,观察两个测力计示数是否同时变化;
(4)保持两测力计钩在一起,使它们一起匀速运动,观察示数;
(5)保持两测力计钩在一起,使它们一起加速运动,观察示数。
二、牛顿第三定律
5.实验数据
实验状态 测力计A示数/N 测力计B示数/N 两个力的方向关系
静止(拉力小)
静止(拉力大)
匀速运动
加速运动
4.0
2.0
3.0
3.5
4.0
2.0
3.0
3.5
方向相反
方向相反
方向相反
方向相反
二、牛顿第三定律
从实验数据看,不同状态下,两个测力计的示数有什么关系?
两个测力计的示数始终相等。
两个力的方向呢?
方向相反,在同一条直线上。
当一个力增大时,另一个力怎么变化?是先变还是后变?
另一个力也同时增大,是同时变化的。
二、牛顿第三定律
二、牛顿第三定律
1.内容:
大量事实表明: 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。这就是牛顿第三定律。
2.公式表达:
F=-
负号表示方向相反
二、牛顿第三定律
3.深入理解定律的内涵
(1)等大:作用力与反作用力大小总是相等,与物体的运动状态、质量大小均无关。
辨析思考:大人和小孩掰手腕,大人赢了,是不是大人对小孩的力大于小孩对大人的力?为什么?
两个力大小相等,大人赢是因为大人能承受的力更大,小孩的手先达到承受极限被掰过去。
二、牛顿第三定律
②反向:作用力与反作用力方向相反,作用在同一直线上。
③异体:作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自产生各自的效果,不能相互抵消,不能求合力。
辨析思考:既然作用力与反作用力大小相等、方向相反,为什么不是一对平衡力?
因为它们作用在不同物体上,而平衡力作用在同一物体上。
二、牛顿第三定律
④同时:作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失,无先后之分,无因果之分。
辨析思考:是先有作用力,后有反作用力吗?
不是,它们是同时产生的。
⑤同性:作用力与反作用力一定是同一种性质的力。弹力的反作用力一定是弹力,摩擦力的反作用力一定是摩擦力。
二、牛顿第三定律
4.对比辨析:作用力与反作用力vs一对平衡力
对比项目 作用力与反作用力 一对平衡力
大小关系 大小相等 大小相等
方向关系 方向相反、共线 方向相反、共线
作用对象 作用在两个物体上 作用在一个物体上
力的性质 性质一定相同 性质不一定相同
时效性 同时产生、同时变化、同时消失 不一定同时产生、同时消失
作用效果 不能抵消,不能求合力 相互抵消,合力为零
依赖关系 相互依存,不可单独存在 无依赖关系,一个力消失,另一个力可以存在
核心区别:最根本的区别是作用对象不同——作用力与反作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。
即时辨析:判断下列各对力中,哪些是作用力与反作用力,哪些是平衡力?
(1)静止在水平桌面上的物体,受到的重力和支持力——______
(2)静止在水平桌面上的物体,物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力——____________
平衡力
作用力与反作用力
二、牛顿第三定律
(3)用绳子悬挂重物,重物受到的重力和绳子对重物的拉力——_________
(4)用绳子悬挂重物,绳子对重物的拉力和重物对绳子的拉力——________________
平衡力
作用力与反作用力
二、牛顿第三定律
牛顿第三定律在生活和生产中有广泛应用。
实例分析:
1.划船:人用桨向后划水,桨对水施加向后的力,水同时对桨施加向前的反作用力,推动船前进。
二、牛顿第三定律
2.火箭升空:火箭向下喷出高温高压气体,气体对火箭施加向上的反作用力,推动火箭上升。
二、牛顿第三定律
3.走路:人走路时脚向后蹬地,地对脚施加向前的静摩擦力,使人获得向前的动力。
二、牛顿第三定律
思考拓展:在太空中,宇航员能像划水一样前进吗?为什么?
不能,因为太空中没有水或其他物体作为反作用力的施力物体。
二、牛顿第三定律
用力传感器探究作用力和反作用力的关系
二、牛顿第三定律
1.“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头,比喻不自量力,自取灭亡。从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰,下列说法正确的是( )
A.石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B.石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力
C.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等
D.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同
C
2 . 如图所示,图甲是两只与计算机相连的力传感器,其中一只系在墙上,另一只握在手中用力拉紧,图乙是计算机显示屏上显示的两只传感器的受力情况。对此某同学做出判断正确的是( )
A.这两个力大小不等
B.这两个力作用在同一个物体上,是一对平衡力
C.这两个力是一对作用力与反作用力
D.因为先产生了其中一个力,所以后来才有另一个力
C
三、物体受力的初步分析
三、物体受力的初步分析
下面我们先从后一思路来分析物体的受力情况,为力与运动关系的分析奠定必要的基础。
在高中物理的力学部分,我们遇到的力主要是重力、弹力和摩擦力。
分析物体的受力的两条思路
①根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。(下一章学习的内容)
②二是根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。
例如,一个木块静止在粗糙斜面上,我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。
需要强调的是,必须明确我们是在分析哪个物体所受的力。
在分析物体的受力情况时,不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混淆。
G
三、物体受力的初步分析
三、物体受力的初步分析
G
F
例如,在图中,猴子吊在空中,我们分析猴子所受的力。
F
课堂小结
3.3牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
1.概念:物体间相互作用的一对力
2.特点:成对出现,互为施力受力物体
二、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,作用在同一直线上
2.公式:F=-𝐹′
3.特点:等大、反向、共线、异体、同时、同性
三、对比:作用力反作用力vs平衡力
核心区别:作用对象不同(两物体vs同一物体)
四、应用:划船、火箭、走路
五、物体受力的初步分析
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