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

该高中物理课件聚焦牛顿第三定律，系统阐述作用力与反作用力的概念、关系及与平衡力的区分，通过火箭升空、游泳划水等生活现象导入，沿“现象→概念→定律→辨析→应用→升华”路径衔接牛顿运动定律，构建完整知识支架。 其亮点在于以弹簧测力计对拉实验落实科学探究，通过对比辨析培养科学思维，结合真题练习与“万物皆有回应”的课堂升华渗透科学态度，助力学生建立相互作用观念，教师可直接利用系统资源提升教学效率。

牛顿第三定律 人教版 · 高中物理必修第一册 · 第四章 作用力与反作用力 · 牛顿运动定律的完结篇 牛顿运动定律 NEWTON III PAGE 01 🎯 3.3 牛顿第三定律--知识网络 PAGE 02 作用力和反作用力 牛顿第三定律 力的作用是相互的 作用力与反作用力 无论是引力、弹力、摩擦力，还是物体间任何其他性质的力，其作用都是相互的。 （1）任何一个力的产生，必然同时存在施加力的物体和承受力的物体。 （2）物体之间的作用是相互的，这意味着力总是成对存在。 （3）作用力和反作用力是相对而言的——若将其中一个称为作用力，那么另一个便是反作用力。 作用力与反作用力的关系 实验探究 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 实验结论：作用力和反作用力大小相等，方向相反 对牛顿第三定律的理解 3个性质：成对同性——力总是成对出现，且性质一致； 同步共存——两者同时产生、同步变化、一起结束； 异体分离——两个力分别施加于相互作用的不同物体上。 作用力和反作用力的大小永远相等，方向永远相反，并且始终沿着同一条直线。此外，这两个力的性质也完全一样，比如都是弹力或都是摩擦力。 🎯 3.3 牛顿第三定律--知识网络 PAGE 03 物体受力初步分析 力存在的判断依据 看条件——根据这个力产生的必要条件来推断，比如接触、形变等； 看效果——观察物体的运动状态或形状有没有发生变化，如果有，说明受到了力的作用； 看对手——利用力的相互性，如果已知甲物体对乙物体施加了力，那么乙物体必然也会给甲物体一个反作用力。 受力分析注意事项 锁定目标——先确定你要分析的是哪个物体，把它单独拿出来看； 按顺序画力——先画重力，再画弹力，最后画摩擦力，并用箭头标出大小和方向； 别搞混“两口子”和“对手”——注意区分作用力与反作用力（成对出现在两个物体上）和平衡力（作用在同一物体上的抵消力）。 相互作用力与平衡力的比较 不同之处： 作用对象：相互作用力分别作用在两个不同的物体上；而平衡力必须作用在同一个物体上。 依赖关系：相互作用力谁也离不开谁，同生同灭同变化；平衡力则没有这种绑定关系，撤掉其中一个，另一个还可以继续存在，只是物体不再平衡。 叠加性：相互作用力不能合在一起算合力，因为它们不作用在同一物体上；平衡力则可以求合力，而且合力一定为零。 力的性质：相互作用力必须是同一种性质的力（比如都是弹力或都是摩擦力）；平衡力可以是同性质的，也可以是不同性质的。 相同之处： 两者都满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 🎯 学习目标 PAGE 04 🔵 物理观念 ▸ 理解作用力与反作用力的概念和关系 ▸ 认识牛顿第三定律的普适性 ▸ 建立"力总是成对出现"的观念 🧠 科学思维 ▸ 能区分一对平衡力与一对作用力反作用力 ▸ 运用牛顿第三定律分析实际问题 ▸ 培养从现象到本质的推理能力 🔬 科学探究 ▸ 通过实验探究作用力与反作用力的关系 ▸ 学会用弹簧测力计采集和分析实验数据 ▸ 培养设计实验和论证结论的能力 💡 科学态度与责任 ▸ 感受物理定律的简洁与对称之美 ▸ 认识牛顿第三定律在工程中的应用价值 ▸ 培养严谨求实的科学态度和合作精神 🧭 课程导航 PAGE 05 本节课将沿着"现象→概念→定律→辨析→应用→升华"的思维路径，逐层深入 01 ⚡ 作用力与反作用力 P8~P12 现象观察与提出问题|力的相互性概念建构 02 📜 用弹簧测力计探究作用力与反作用力 P13~P15 现象观察|实验探究|归纳总结 03 ⚖️ 牛顿第三定律 P16~P20 定律内容|公式解读|生活中的应用 04 🚀 相互作用力与平衡力 P21~P25 相互作用力与平衡力的区别 ★ 📖 课堂升华与巩固 P31~P38 真题随堂练|课后练习讲解|知识网络总结|人生启示 05 🚀 物体受力的初步分析 P26~P30 正确分析物体受力 ⚠教学重点与难点 PAGE 06 🔵 教学重点 ① 牛顿第三定律内容 F=-F'，大小相等方向相反 ② 作用力与反作用力特点 同种性质、同时产生消失 ③ 与平衡力的区分 一对作用力 vs 一对平衡力 ④ 实验验证方法 弹簧测力计对拉 🔥 教学难点 ① 区分"相互作用力"与"平衡力" 作用在不同物体上 vs 同一物体 ② 反作用力不一定是阻力 可能促进运动（如走路、火箭） ③ 力的相互性与运动状态的无关性 不管静止还是运动，定律都成立 从生活现象出发 PAGE 07 🤔 几个有趣的现象 为什么火箭能飞向太空？ 燃料向下喷→气体反推火箭向上 为什么游泳时手向后划水？ 手对水向后的力→水对手向前的力 为什么卵石打水漂会跳起来？ 石片对水面向下压→水面对石片向上推 为什么你推墙时自己会后退？ 你对墙施力→墙对你施反作用力 🎯 本节核心问题 • 力可以单独存在吗？ • 作用力与反作用力有什么关系？ • 这对力和平衡力有什么区别？ • 牛顿第三定律在所有情况下都成立吗？ 接下来一起来探究作用力与反作用力！ 01 作用力与反作用力 现象观察 · 概念建构 PAGE 08 力的相互性：力总是成对出现 PAGE 09 核心概念：力是物体对物体的作用 → 只要有力，就一定涉及两个物体（施力物体和受力物体） 通过上面的研究我们发现两个物体之间的作用总是相互的。那我们该怎么形容它们呢？ 通过我们刚才的几个有趣现象我们发现力总是成对出现的---那我们把这种现象总结一下吧！ 燃料向下喷→气体反推火箭向上： 1.燃料在燃烧室内点燃后急剧膨胀，发动机内壁(属于火箭本体)对燃气施加一个向下的力。 ·施力物体:火箭发动机的燃烧室壁·受力物体:高温高压燃气 ·效果:燃气获得向下的反作用力，高速喷出 2.燃气被向下推的同时，也对火箭施加了一个大小相等、方向相反的向上的力。 ·施力物体:喷出的燃气 ·受力物体:火箭(通过喷口壁传递) ·效果:火箭获得向上的推力 手对水向后的力→水对手向前的力： 1.你手臂发力，手掌对周围的水施加一个向后的力。 ·施力物体:手(通过手臂肌肉发力) ·受力物体:水 ·效果:水获得向后的作用力，被推向后方 2.第二:水对手(反作用力，即推进力) 水被手向后推的同时，也对水施加了一个大小相等、方向相反的向前的力。 ·施力物体:水 ·受力物体:手(进而带动整个身体) ·效果:人体获得向前的推力,从而前进 作用力与反作用力 PAGE 10 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(acting force)和反作用力(reacting force)。 施力物体 ≠ 受力物体 一个物体是施力者，同时必然也是受力者 力的作用是相互的 作用力与反作用力 物体A对B的力叫作用力 同时B对A的力叫反作用力 同时存在同时消失 没有先后之分，不是因果关系 有作用力必然同时有反作用力 与运动状态无关 无论静止还是运动，无论接触还是非接触 牛顿第三定律都成立 ⚠️ 关键认识：力不能脱离物体单独存在，力的相互性是自然界的普遍规律！ 那么作用力与反作用力具有怎样的特点呢？ 作用力与反作用力的大小、方向之间有什么样的关系呢？一起来探究下吧！ 知识点随堂练 PAGE 11 1.下列关于作用力与反作用力的说法，正确的是: A.先有作用力，后有反作用力 B.作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，因此它们可以相互抵消 C.作用力与反作用力是性质相同的力 D.只有两个物体处于静止状态时，它们之间的作用力与反作用力才大小相等 2.人走路时，脚对地面施加一个向后的蹬力 F1，地面对脚施加一个向前的推力F2。关于这两个力，下列说法正确的是: A.F1是作用力，F2是反作用力，所以F1先产生，F2后产生 B.F1和F2大小相等、方向相反，是一对平衡力 C.人之所以能向前走，是因为F2大于F1 D.F1和F2是一对作用力与反作用力，它们大小始终相等 答案:C 解析: .A选项错误:作用力和反作用力同时产生、同时消失、同时变化，没有先后之分。 .B选项错误:作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反，但它们是分别作用在两个不同的物体上的，因此不能相互抵消。能抵消的是作用在同一物体上的平衡力。 ·C选项正确:例如,弹力的反作用力也是弹力，摩擦力的反作用力也是摩擦力，它们的性质总是相同的。 ·D选项错误:无论物体是静止还是运动，也无论它们之间是否有相对运动，作用力与反作用力总是大小相等的。这是牛顿第三定律的核心内容。 答案:D 解析: ·A选项错误:F1和F2同时产生。 ·B选项错误:F1作用在地面上，F2作用在人脚上，作用对象不同，不是平衡力。平衡力必须作用在同一物体上。 ·C选项错误:F1和F2作为一对相互作用力,大小始终相等。人前进是因为F2(地面对人的推力)大于人受到的阻力(如摩擦力等)，而不是因为F2大于F1。 ·D选项正确:这是对牛顿第三定律的直接描述。 知识点随堂练 PAGE 12 3.甲、乙两队进行拔河比赛，绳子质量不计。甲队胜了乙队。在比赛过程中，下列说法正确的是: A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力 B.甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力 C.甲队拉绳子的力等于乙队拉绳子的力 D.甲队拉绳子的力小于乙队拉绳子的力 4.俗话说“鸡蛋碰石头”，结果是鸡蛋碎了，石头完好无损。请用作用力与反作用力的知识解释这一现象。 答案:B、C 解析: ·对于绳子来说,它受到甲队的拉力和乙队的拉力。由于绳子质量不计，根据牛顿第二定律，如果绳子加速运动，合力不为零;但在拔河比赛中，绳子通常缓慢移动或静止，可近似认为处于平衡状态。因此，甲队拉绳子的力等于乙队拉绳子的力。故C正确，A、D错误。 ·那么为什么甲队会赢呢?关键在于地面的摩擦力。拔河比赛中，取胜的关键是让脚下的摩擦力足够大。甲队获胜，说明甲队队员脚底与地面间的最大静摩擦力较大，能够承受更大的拉力而不打滑。而乙队队员的脚底可能已经打滑，导致他们被拉动。因此，甲队对地面的摩擦力(反作用力为地面对甲队的摩擦力)更大，从而获得了更大的向后的拉力效果。故B正确。 答案与解析: 1.力的关系:鸡蛋撞击石头时，鸡蛋对石头 施加一个作用力F1，同时石头也对鸡蛋施加一个反作用力F2。根据牛顿第三定律， F1和F2大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。 2.结果不同的原因:鸡蛋碎了而石头没碎， 并不是因为石头受到的力比鸡蛋大，而是因为两者的承受能力(硬度、强度)不同。鸡蛋壳的硬度小，所能承受的最大压强远小于石头。当同样大小的力作用在鸡蛋和石头上时，鸡蛋壳的局部形变超过了其弹性极限，导致破裂;而石头坚硬，形变很小，不足以造成破坏。 02 用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系 现象观察 · 实验探究 ·总结结论 PAGE 13 🧪 实验探究：作用力与反作用力的关系 PAGE 14 🎯 实验目的 1.认识作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。 2.理解作用力与反作用力同时产生、同时消失，且作用在同一直线上。 3.通过定量测量，验证牛顿第三定律。 探究作用力与反作用力的大小、方向之间有什么样的关系是一个定量的问题，它需要我们通过实验测量来回答。 用弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系，探究作用力与反作用力的关系时要同时测量这两个力，你认为应该如何测量？ 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。 实验中，将两个弹簧测力计的挂钩互相勾住，当用力拉动时，A弹簧测力计对B的拉力FAB与B对A的拉力FBA是一对作用力与反作用力。理论上两弹簧测力计示数应始终相等。 💡 实验原理 1.弹簧测力计（量程相同，精度一致）2只 2.细线、铁架台（可选，用于固定） 3.坐标纸、笔（记录数据） ⚗ 实验器材 🧪 实验探究：作用力与反作用力的关系 PAGE 15 ➡️ 实验步骤 1.检查调零：将两只弹簧测力计竖直悬挂或水平放置，调整指针归零，确保量程一致。 2.连接对拉：将两只弹簧测力计的挂钩互相勾住，保持测力计在同一水平线上（或竖直方向）。 3.缓慢施力：用手分别握住两只弹簧测力计的提环，沿轴线方向缓慢向外拉（或一人固定一只，另一人拉），使两测力计示数逐渐增大。 4.同步读数：在拉力变化过程中，同时读取并记录两只弹簧测力计的示数（建议至少记录5组不同拉力下的数值）。 5.改变方向：可将测力计竖直放置，上端固定，下端挂另一测力计后向下拉，重复上述操作。 6.数据处理：将每组数据填入表格，比较两示数的大小和方向关系。 现象：无论拉力如何变化，两弹簧测力计指针同时偏转，示数始终相等；当拉力撤销时，指针同时回零。 📝 记录现象与数据 📊 实验数据记录 FA (N) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 FB (N) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 🔑 实验结论 结论1 大小关系 FA=FB，始终相等 结论2 方向关系 方向相反，作用在同一直线上 结论3 时间关系 同时变化，无先后之分 结论4 性质关系 同种性质的力（同为弹力/引力等） 让我们来看牛顿怎么总结吧！ 03 牛顿第三定律 定律内容 · 公式解读 · 牛顿第三定律在生活中的应用 PAGE 16 牛顿第三定律：内容表述 PAGE 17 F=−F' 两个物体之间的作用力F和反作用力F'总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上 📜 定律表述：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 大小相等 |F|=|F'| 不管物体质量、运动状态如何 方向相反 F 与 F' 方向相反 沿同一直线作用 同时性 同时产生、同时变化、同时消失 无因果关系，无先后之分 同种性质 同为引力、同为弹力或同为摩擦力 不可能一个是弹力一个是引力 公式F=−F'深度解读 PAGE 18 💡 "−"号的含义 负号表示F与F'方向相反（在选定正方向后，一个为正值则另一个为负值） 注意：负号不表示大小关系，只表示方向关系。|F|=|F'|始终成立。 F 作用力 物体A对物体B施加的力 是研究对象受到的外力 F' 反作用力 物体B对物体A施加的力 与F大小相等方向相反 − 负号含义 表示两力方向相反 沿同一直线作用 ⚠️ 牛顿第三定律适用于一切力（引力、弹力、摩擦力），与物体运动状态无关！ 牛顿第三定律在生活中的应用 PAGE 19 🚶 走路 脚向后蹬→地面向前推 脚对地面向后的力，地面给脚向前的反作用力→这就是动力 🏊 游泳 手向后划→水向前推 游泳时手对水向后的力，水对手向前的反作用力→推动人前进 🚢 划船 桨向后拨水→水推船向前 桨对水的向后作用力，水对桨的向前反作用力→船前进 🚀 火箭发射 燃料向下喷→火箭向上飞 火箭对燃气向下的力，燃气对火箭向上的反作用力→升空 🏓 球拍击球 拍对球施力→球对拍反推 打球时拍对球的力，球对拍的反作用力→手感来源 💥 枪械后坐力 子弹向前→枪身后坐 火药对子弹向前的力，子弹对枪身向后的反作用力→后坐力 知识点随堂练 PAGE 20 例题一 下列说法中正确的是（　） A. 作用力与反作用力可以作用在同一物体上 B. 作用力与反作用力大小相等、方向相反，因此它们互相平衡 C. 马拉车加速前进时，马对车的拉力大于车对马的拉力 D. 人走路时，脚对地面施加向后的力，同时地面给脚一个向前的力 例题二 用弹簧测力计水平拉一木块在桌面上向右匀速滑动，示数为5N。 （1）木块受到的滑动摩擦力是多少？方向如何？ （2）木块对桌面的摩擦力和桌面对木块的摩擦力是一对什么力？大小是多少？ （3）这两个力能否相互抵消？为什么？ 解：（1）f=5N，方向水平向左（与运动方向相反） （2）一对作用力与反作用力，大小均为5N （3）不能，因为作用在不同物体上 答案：D 解析： A 错误：作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上。 B 错误：平衡力必须作用在同一物体上，而作用力与反作用力作用在不同物体上，不能抵消。 C 错误：无论加速还是匀速，马对车的拉力始终等于车对马的拉力（牛顿第三定律），车加速是因为马对车的拉力大于车受到的阻力。 D 正确：脚向后蹬地，地对脚的反作用力向前，推动人前进。 04 相互作用力与平衡力 区分相互作用力与平衡力 PAGE 21 相互作用力与平衡力 PAGE 22 🤔 相互作用力与平衡力 一对平衡力 一个对象受到的两个力等大反向，这两个力叫一对平衡力 ⚖️ 一对作用力与反作用力 1 作用在两个不同物体上 2 同种性质的力（同为引力/弹力等） 3 同时产生、同时消失 4 不能相互抵消（不在同一物体上） 5 无先后之分，不是因果关系 ⚖️ 一对平衡力 1 作用在同一物体上 2 可以是不同性质的力（如重力和弹力） 3 不一定同时产生或消失 4 可以相互抵消（合力为零） 5 有因果关系（一个力可以独立存在） 图甲中猴子受到向下的重力G与树对猴子的拉力F是一对平衡力 重力与拉力的受力对象都是猴子 图乙中猴子对树的拉力F'与树对猴子的拉力F是一对相互作用力 猴子对树的拉力F'受力对象是树； 树对猴子的拉力F受力对象是猴子 💡 一句话区分：作用力反作用力 → "你对我、我对你"（两个物体） 💡 平衡力 → "两个力一起拉我"（一个物体） 常见误区辨析 PAGE 23 ❌ 误：作用力在先，反作用力在后 ✓ 正：同时产生、同时变化、同时消失 力的相互性是对称的，无因果先后关系 ❌ 误：作用力大则反作用力小 ✓ 正：F = F'，永远大小相等 与物体质量、运动状态、加速度均无关 ❌ 误：作用力与反作用力可以抵消 ✓ 正：不能抵消（作用在不同物体上） 只有作用在同一物体上的力才能求合力 ❌ 误：静止时第三定律不成立 ✓ 正：无论静止/运动，定律恒成立 牛顿第三定律是普适定律，与运动状态无关 常见误区辨析 PAGE 24 例题解析与常见误区 例：木块静止在水平桌面上，下列说法正确的是？ A.木块对桌面的压力就是木块的重力（错误：两个力性质不同、作用对象不同） B. 桌面对木块的支持力与木块重力是一对平衡力（正确：同一物体、等大反向共线） C. 木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力（错误：作用在不同物体上） 知识点随堂练 PAGE 25 1.判断正误并说明理由 1.一本书静止放在水平桌面上，书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力。 2.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，汽车的 牵引力和地面对汽车的摩擦力是一对平衡力。 3.人站在地面上，人对地面的压力和地面对 人的支持力是一对相互作用力。 2.一个箱子放在水平地面上，小军用水平推力推箱子但没有推动。此时，下列说法正确的是（ ） A.小军的推力小于箱子受到的摩擦力 B.箱子的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力 C.小军的推力和箱子受到的摩擦力是一对平衡力 D.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力 解析: 1.书对桌面的压力:施力物体是书，受力物体是桌面。桌面对书的支持力:施力物体是桌面，受力物体是书。这两个力作用在两个不同的物体上，因此不可能是平衡力。 2.汽车的牵引力:施力物体是地面(驱动轮向后推地面，地面给车轮向前的反作用力)，受力物体是汽车。地面对汽车的摩擦力:这里指的是阻力方向的那部分摩擦力，施力物体是地面，受力物体也是汽车。这两个力都作用在同一个物体(汽车)上，且汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所以牵引力和摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力。 3.人对地面的压力:施力物体是人，受力物体是地面。地面对人的支持力:施力物体是地面，受力物体是人。这两个力作用在两个不同的物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且同时产生、同时消失，因此是一对相互作用力。 答案与解析: 1.A.小军的推力小于箱子受到的摩擦力：箱子没有被推动，说明它处于静止状态，即平衡状态。此时，推力与静摩擦力大小相等，而不是小于。如果推力小于摩擦力，箱子反而会向反方向运动，这显然不合理。 B.箱子的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力：这两个力都作用在同一个物体(箱子)上，且大小相等、方向相反、在同一直线上，使箱子保持静止，它们是一对平衡力，而不是相互作用力。 C.小军的推力和箱子受到的摩擦力是一对平衡力：推力作用在箱子上，摩擦力也作用在箱子上(受力物体相同)。 D.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力：箱子对地面的压力:受力物体是地面。地面对箱子的支持力:受力物体是箱子。这两个力作用在两个不同物体上，是一对相互作用力，不是平衡力。 05 物体受力的初步分析 学会正确分析物体受力，是解决力学问题的第一步，也是牛顿运动定律应用的基础。 PAGE 26 物体受力初步分析 PAGE 27 物体受力分析思路： 1.根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。（下节课学习） 力存在的判断依据： 1.看条件——根据这个力产生的必要条件来推断，比如接触、形变等； 2.看效果——观察物体的运动状态或形状有没有发生变化，如果有，说明受到了力的作用； 3.看对手——利用力的相互性，如果已知甲物体对乙物体施加了力，那么乙物体必然也会给甲物体一个反作用力。 2.根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析其物体的受力。 📋 受力分析步骤： 明确研究对象（选准研究对象，只画它受的力） 选定一个物体作为研究对象（隔离法） 如图所示：一个木块静止在粗糙斜面上，分析木块的受力情况。 1.重力G 2.斜向上的摩擦力Ff 3.垂直斜面向上的支持力FN G Ff FN 注意：锁定目标——先确定你要分析的是哪个物体，把它单独拿出来看。 Step 1 受力分析中的牛顿第三定律 PAGE 28 Step 2 分析外力（重力弹力摩擦力，不画它对外的力） 只分析"别人对它"的力（重力、弹力、摩擦力） 1.重力 必然存在 一切物体都受重力，方向竖直向下，大小G=mg，作用于重心。 2.弹力 接触产生 弹簧、绳子、支持面等发生形变后产生的力，方向垂直接触面或沿绳方向。 3.摩擦力 条件苛刻 需接触面粗糙且有相对运动或趋势，静摩擦与滑动摩擦方向不同。 4.场的力 无需接触 万有引力、静电力、磁力等不需要接触即可作用，常见于天体与电荷。 注意：按顺序画力——先画重力，再画弹力，最后画摩擦力，并用箭头标出大小和方向； Step 3 不画反作用力 反作用力画在"施力物体"上，不在研究对象上 Step 4 用牛顿第三定律 求"它对别人"的力时，用 F' = −F 转换 六大典型受力场景 PAGE 29 1.静止木块：重力+支持力 2.斜面上物体：重力分解为沿斜面和垂直斜面 3.悬挂小球：重力+绳子拉力 G FN G Ff FN G F拉 4.水平推箱：重力+支持力+推力+摩擦力 G FN F推 f 5.弹簧连接体：弹簧弹力传导分析 6.浮力问题：重力+浮力+支持力 1. 力的名称：通常称为弹力，符号常用 F 或 F弹表示。 2. 力的方向：恢复原状的方向：弹簧总是试图恢复到自己原本的长度（原长）。被拉伸时：弹簧想缩回去，所以弹力方向是指向弹簧中心（收缩方向），表现为拉力。被压缩时：弹簧想伸展开，所以弹力方向是背离弹簧中心（伸展方向），表现为推力（或支持力）。 3. 力的大小（胡克定律）： 在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量（伸长量或压缩量）成正比。公式为：F = kx， F：弹力的大小，k：劲度系数（表示弹簧的“软硬”程度，单位是 N/m），x：形变量（现在的长度减去原长的绝对值）。 4. 弹簧连接体的特点（结合你之前的图片标题）：不能突变：这是弹簧最重要的特性。与绳子不同，绳子的拉力可以瞬间消失或改变，但弹簧因为有形变，弹力不能发生突变。在剪断细线或撤去外力的瞬间，弹簧的长度来不及改变，所以弹力保持不变。 知识点随堂练 PAGE 30 1.叠放在一起的书 一本书A平放在水平桌面上，另一本书B平放在书A的上表面，两者都保持静止。请分别画出书A和书B的受力示意图。 2.随传送带匀速上升的箱子 一个箱子放在一个匀速向上运动的传送带上，箱子与传送带相对静止。请画出箱子所受力的示意图。 B A GB FNBA GA FNAB FNA G FN Ff ★ 课堂升华与巩固练习 真题随堂练 · 课后练习· 课堂小结 · 人生启示 PAGE 31 真题随堂练 PAGE 32 1.（2020年·浙江卷） 一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则（　） A. F1>F2 B. F1和F2大小相等 C. F1先于F2产生 D. F1后于F2产生 答案：B 解析：父亲对儿子的力和儿子对父亲的力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向，同生同灭。 2.(2024·浙江期末) 如图，某运动员在平衡木上保持静止，则（ ） A.运动员对平衡木的作用力与运动员受到的重力是一对平衡力 B.运动员对平衡木的作用力与平衡木对运动员的作用力大小相等 C.平衡木受到的压力是平衡木的形变产生的 D.运动员对平衡木的压力就是运动员受到的重力 答案： A错:两个力作用在不同物体上，不是平衡力; B对:相互作用力等大; C错:压力是“人”形变(或人施力)产生的，不是平衡木自己形变产生压力(平衡木形变产生的是支持力); D错:压力作用在平衡木，重力作用在人，不是同一个力。 3.（2021年·浙江卷） 电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（　） A. 小车只受重力、支持力作用 B. 木板对小车的作用力方向水平向左 C. 木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力 D. 木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 答案：D 解析：A 错：小车加速向左，还受到电机驱动力和木板对它的阻力； B 错：木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，合力方向不在水平方向； C 错、D 对：木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，与物体运动状态无关。 真题随堂练 PAGE 33 4.（2021年·浙江卷） 2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290s的减速，速度从4.9x103m/s减为4.6x102m/s;打开降落伞后，经过90s速度进一步减为1.0x102m/s;与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆，如图所示，若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ） 答案：B 解析：A错:降落前还受火星重力; B对:速度减小加速度向上合力向上; C错:还有重力; D错:喷火的反作用力是"气体对发动机向上的推力"，它与重力平衡，不是与气体阻力平衡。 5.（2023年·海南卷） 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（　） A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 答案：B 解析：A 错：工人受重力、支持力、绳子拉力三个力，重力和支持力不是平衡力； B 对：工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力； C、D：对滑轮受力分析，随着重物被拉起，绳子拉力实际上是增大的。 6.（2023年·浙江卷） 在足球运动中，足球入网如图所示，则（　） A. 踢香蕉球时足球可视为质点 B. 足球在飞行和触网时惯性不变 C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力 答案：B 解析： A 错：研究"香蕉球"需考虑踢球的位置和角度，足球不能看作质点； B 对：惯性只与质量有关，足球质量不变，惯性不变； C 错：足球飞行时脚已离开球，不再受脚的作用力，只受重力（忽略空气阻力）； D 错：足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等。 A.打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B.打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C.打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力 课后练习讲解 PAGE 34 1.一个物体静止地放在台式弹簧秤上(图 3.3-9)，试证明物体对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小。证明时，请在图上标出图3.3-9所涉及的力。 解析：FN是弹簧秤对物体的力，F压是物体对弹簧秤的压力，这是一对平衡力，FN=F压；物理收到两个力，FN与FG，这是一对平衡力，FN=FG;所以F压=FG 2.小强说:"我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也应该互相平衡呀!” 应该怎么解答小强的疑问? 解析：相互作用力是分别作用在不同的物体上，平衡力是作用在同一个物体上。 3.如图3.3-10，油桶放在汽车上，汽车停于水平地面。涉及油桶、汽车、地球三个物体之间的作用力和反作用力一共有几对?这几对力中，油桶受哪几个力?汽车受哪几个力?地球受哪几个力? 解析：油桶与汽车：油桶对车的压力，车对桶的支持力；油桶与地球：油桶对地球有引力，地球对油桶有重力；汽车与地球：汽车对地球有引力，地球对车有重力；有3对； F压 FG FN 课后练习讲解 PAGE 35 1.如图3.3-11，粗糙的长方体木块A、B叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止。问B木块受到哪几个力的作用? 解析：G、F、N地对B、FA对B、f地对B；从平衡考虑：A水平方向受力为0，所以fAB=0；一共5个力。 课堂小结 PAGE 36 牛顿第三定律 【知识网络图】 作用力与反作用力 （1）任何一个力的产生，必然同时存在施加力的物体和承受力的物体。 （2）物体之间的作用是相互的，这意味着力总是成对存在。 （3）作用力和反作用力是相对而言的——若将其中一个称为作用力，那么另一个便是反作用力。 用弹簧测力计探究作用力与反作用力 实验结论：作用力和反作用力大小相等，方向相反 物体受力初步分析 1.力存在的判断依据 相互作用力与平衡力区分 两个物体vs一个物体 同种性质vs可不同 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 物理学是关于自然界最基本规律的学问，从牛顿第三定律开始，我们理解了宇宙的对称性。 2.受力分析注意事项 📖 课堂升华 牛顿第三定律教我们的，不只是物理 同学们，牛顿第三定律是物理学中最对称、最优美的定律之一。 它告诉我们：宇宙中的一切作用都是相互的—— 有施力，必有受力；有付出，必有回响。 今天的学习，我们不仅掌握了一个公式 F = −F'， 更重要的是领悟了一种看待世界的哲学： 「万物皆有回应」 你对世界施以善意，世界必以温暖回馈于你—— 就像你推墙时，墙也在推你。 你努力向前奔跑时，地面也在托举着你。 每一份付出，都不会凭空消失。 力总是成对出现 · 万物皆有回应 PAGE 37 感谢聆听 牛顿第三定律 · 牛顿运动定律 力总是成对出现 · 万物皆有回应 PAGE 38 $