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

3.3 牛顿第三定律 情景导入 大家用手拍一下桌子 —— 手会疼；用力推墙，墙纹丝不动，我们的手反而被 "顶" 了回来。 我们对桌子、对墙施了力，为什么自己也会有感觉？ 这说明力不是单独产生的，一个物体施力的同时，也一定受到另一个物体的力，它们总是成对出现，这就是作用力和反作用力。这一对力之间有什么规律？—— 牛顿第三定律。 教学目标 1．理解作用力和反作用力的概念，知道力的作用是相互的，作用力和反作用力总是同时存在、同时消失。 2．理解牛顿第三定律，掌握作用力和反作用力的关系（等大、反向、共线、同时、异体、同性），能用牛顿第三定律解释生产生活中的有关现象。 3．会从相互作用的角度对物体进行受力分析，能区分一对平衡力与一对作用力和反作用力。 知识点一　作用力和反作用力 知识预习 1．作用力和反作用力：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，这一对力叫作作用力和反作用力。 2．作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的，其中任何一个力都可以叫作作用力，另一个叫反作用力。 探究作用力与反作用力的关系 1、用弹簧测力计探究(粗略探究) 把两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉弹簧测力计A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动,这时,A受到B的拉力F’,B受到A的拉力F。 2、用传感器探究(精细探究) 1) 实验原理：如果把力传感器连在计算机上，传感器受力的大小方向随时间变化的情况可由计算机屏幕显示出来。 2) 实验操作：如图，将两只力传感器的挂钩相连接，实验时把两只力传感器同时连在计算机上，用力拉力传感器。 3) 实验现象：如图，两只力传感器同时受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小都相等、方向都相反。 说明：两只力传感器用力对拉时，不管手处于静止状态还是运动状态，力的大小可能随时间变化，但在任何时刻，作用力和反作用力总保持大小相等、方向相反。 4) 实验结论：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，同时产生、同时变化、同时消失。 当堂练习 判断题 1．作用力和反作用力大小相等、方向相反，可以相互平衡。（　） 2．作用力和反作用力一定是同一种性质的力。（　） 3．作用力和反作用力同时产生、同时消失。（　） 答案：1.错　2.对　3.对 讨论探究 【例1】关于作用力和反作用力，下列说法正确的是（　） A．作用力和反作用力可以相互平衡 B．作用力和反作用力作用在同一物体上 C．作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上 D．作用力和反作用力可以不同时产生 【例2】关于牛顿第三定律，下列说法正确的是（　） A．作用力和反作用力作用在同一个物体上 B．作用力和反作用力总是大小相等、方向相反 C．马拉车前进，马对车的拉力大于车对马的拉力 D．作用力和反作用力的性质可以不同 知识点二　作用力和反作用力　牛顿第三定律 知识预习 1．牛顿第三定律内容：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′，其特点是“等大、反向、共线、同时、异体、同性”。 对牛顿第三定律的理解 异体性 作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，两个作用效果不可抵消。 同时性 作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，没有先后之分，也没有主次之别。 同性质 作用力和反作用力的性质总是相同的。例如，作用力是弹力，反作用力一定也是弹力。 普适性 作用力和反作用力的关系与物体大小、形状及运动状态无关。 一对平衡力与一对作用力和反作用力的对比 对比项 一对平衡力 一对作用力和反作用力 作用物体 同一个物体 两个不同物体 力的性质 可以不同 一定相同 是否同时产生、消失 不一定 一定同时 作用效果 相互抵消（合力为零） 不能相互抵消 知识点三　物体受力的初步分析 知识预习 1．受力分析的思路：根据各种力的特点，从相互作用的角度分析物体的受力，一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析。 2．分析受力时，必须明确分析的是哪个物体所受的力，只画出所研究物体受到的力。 要点提醒 ① 受力分析时只画所研究物体受到的力，不要把它施加给其他物体的力画进来。 ② 区分平衡力与作用力反作用力的关键：看两个力是否作用在同一个物体上。 ③ 一对平衡力可以性质不同（如拉力与重力），一对作用力与反作用力一定性质相同。 当堂练习 判断题 1．一对平衡力作用在同一个物体上。（　） 2．一对作用力和反作用力一定是同一种性质的力。（　） 3．物体对地面的压力就是物体所受的重力。（　） 答案：1.对　2.对　3.错 讨论探究 【例3】木块静止在粗糙斜面上，木块受到的力有（　） A．重力、斜面的支持力、斜面的静摩擦力 B．重力、斜面的支持力、斜面的静摩擦力、下滑力 C．重力、斜面的支持力、下滑力 D．重力、斜面的压力、斜面的静摩擦力 【例4】关于一对平衡力和一对作用力与反作用力，下列说法正确的是（　） A．一对平衡力一定是同一种性质的力 B．作用力和反作用力一定作用在同一个物体上 C．一对平衡力作用在同一个物体上，作用力和反作用力作用在两个物体上 D．作用力和反作用力可以是不同性质的力 【例5】如图所示，三个木块A、B、C在水平推力F的作用下靠在竖直墙上，且处于静止状态，则下列说法中正确的是（  ） A．A与B的接触面可能是光滑的 B．B受到A作用的摩擦力方向可能竖直向下 C．当力F增大时，A受到墙作用的静摩擦力一定不增大 D．B受到A作用的静摩擦力与B受到C作用的静摩擦力，方向可能相同 【例6】(多选题)如图所示，质量均为的两个木块与叠放在水平地面上，受到一个水平向右的拉力作用，受到一个水平向左的拉力作用，两个力的大小均为，两木块保持静止状态，则（重力加速度为g）（   ） A．、之间一定存在静摩擦力 B．与地面之间一定存在静摩擦力 C．与地面之间一定不存在静摩擦力 D．地面对的支持力一定大于 例1答案：C　解析：作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能相互平衡，A、B错；牛顿第三定律表明它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上，C对；它们总是同时产生、同时消失，D错。 例2答案：B　解析：作用力和反作用力作用在两个物体上，A错；它们总是大小相等、方向相反，B对；马对车的拉力与车对马的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，C错；它们一定是同一种性质的力，D错。 例3答案：A　解析：木块受重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力，A对；“下滑力”不是实际存在的力，而是重力沿斜面方向分力的俗称，B、C错；木块受到的是斜面的支持力（不是“斜面的压力”），D错。 例4答案：C　解析：平衡力可以性质不同（如拉力与重力），A错；作用力和反作用力作用在两个物体上，B错；C正确；作用力和反作用力一定是同种性质的力，D错。 例5【答案】C【详解】对BC整体受力分析，受重力、推力、A对B的支持力和静摩擦力，根据平衡条件可知，A对整体的静摩擦力竖直向上，与整体的重力平衡，B受到A的静摩擦力竖直向上，所以A与B的接触面一定是粗糙的，故AB错误；对ABC的整体而言，墙壁对A的静摩擦力竖直向上，与整体的重力平衡，故当力F增大时，A受到墙作用的静摩擦力一定不变，故C正确；以C为研究对象，C竖直方向上受到重力和B的摩擦力，根据平衡条件可知B对C的摩擦力方向竖直向上，C对B的静摩擦力方向向下，而B受到A作用的静摩擦力方向竖直向上，所以B受到A作用的静摩擦力与B受到C作用的静摩擦力方向相反，故D错误；故选C． 例6【答案】AC【详解】A．对a进行受力分析，若要保持静止，a还受到一个b对它的静摩擦力，A正确．BC．对整体进行受力分析，如果b受到地面的静摩擦力，将会相对地面运动，所以B错误，C正确；D．运用整体法，可知地面对b的支持力为2mg，D错误 学科网（北京）股份有限公司 $