1、第 5 节 牛顿第三定律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.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决有关问题。3.能区分“一对相互平衡的力”与“一对作用力和反作用力” 。1.作用力与反作用力：一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。我们把两个物体间相互作用的这一对力称为 与 。2.一对平衡力：作用在同一个物体上的两个力，大小 、方向 ，作用在同一条直线上，这样的一对力称为一对平衡力。3.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 ，方向 ，作用在同一条直线上。4.作用力与反作用力分别作用在两个 的物体上，它们同时 、同时 ，是同种 的力
2、。5.“一对相互平衡的力”与“一对作用力和反作用力”的区别（1）相同点：“一对相互平衡的力”与“一对作用力和反作用力”的关系都是大小 、方向 ，作用在同一条直线上。（2）不同点：作用力和反作用力必定是 性质的力，而一对平衡力性质可以不相同；作用力和反作用力 产生、 消失。一对平衡力却不具有同时性；作用力和反作用力分别作用在两个 的物体上，但一对平衡力的作用点是 物体；就作用效果而言，作用力和反作用力分别对两个物体起作用，而一对平衡力对一个物体起作用，效果可以相互抵消。1.关于两个物体间的作用力和反作用力，下列说法正确的是（ ）A.作用力与反作用力一定同时产生，同时消失B.作用力与反作用力可以不
3、同时产生C.作用力与反作用力可以是不同性质的D.作用力与反作用力的效果可以相互抵消2.关于两个物体 间作用力与反作用力，下列说法正确的是（ ）A.有作用力才有反作用力，因此先有作用力后产生反作用力B.只有两个物体处于平衡状态中，作用力与反作用力大小才相等 来源:学科网C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.作用力与反作用力的性质一定相同3.在水平粗糙地面上滑行的木块，与地球之间的相互作用力有几对?（ ）A.1 对 B.2 对 C.3 对 D.4 对4.一物体静止于水平桌面上，则下列说法正确的是（ ）A.桌面对物体支持力的大小等于物体所受的重力，它们是一对平衡力来源:学&科&网 Z
4、&X&X&KB.物体 所受的重力和桌面对它的支持力，是一对作用力与反作用力C.物体对桌面的压力就是物体所受的重力，这两个力是同种性质的力D.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力一、作用力和反作用力力是物体对物体的作用。只要谈到力就一定存在施力物体和受力物体。1.问题情境（1）用手拉弹簧，弹簧受到手的拉力，弹簧发生形变。手也因而受 到弹簧拉力的作用而产生形变。来源:Zxxk.Com（2）平静的湖面上停着两只小船。一只船上的人用船桨用力去推另一只小船，结果两只小船同时从静止开始向相反的方向运动。（3）让学生坐在椅子上，用力推桌子，让他们体会有何感觉。2.合作探究（1）以上情况中，施力物
5、体和受力物体各是什么？（2）以上事例中，作用点位置有何特点？各是什么性质的力？（3）各事例中，力的先后顺序有何特点？3.归纳总结（1）对弹簧来说， 是施力物体， 是受力物体；对手而言， 是施力物体， 是受力物体。两船事例中，每只小船都既可以是 ，又是 ，这取决于 的选择。同样，学生推桌子事例中，桌子和学生都既可以是 ，也可以是 。（2）手对弹簧的作用力与弹簧对手的作用力，彼此以对方为作用点。弹簧对手的作用力与手对弹簧的作用力都是由 引起的，都是弹力。（3）以上事例，力总是 出现、 消失，无先后顺序。4.深入体会提出问题：以上所举事例涉及的力均为弹力。是否只有弹力或相互接触物体间的相互作用才具有
6、以上的特点？典型事例：（1） 。（2） 。5.结论：两物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一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，通常叫做 和 。它们总是互相依存、 存在。我们可以把其中任何一个力叫做 ，另一个力叫做 。它们分别作用在两个 的物体上。二、牛顿第三定律1.探究作用力和反作用力间的关系从上述事例中我们得到的信息是：作用力和反作用力互相依存、同时存在。作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么关系？（1）分组实验：探究作用力与反作用力的关系把 两个弹簧测力计连接在一起， 的一端固定。用手拉弹簧测力计，如图 4-5-1 所示，可以看到A、
7、 B B两弹簧测力计指针同时移动。这说明弹簧测力计受到 的拉力 ，弹簧测力计 受到 的拉力 。A B F B A F与 大小总是 、方向总是 。F F图 4-5-1 两个弹簧测力计的读数有什么关系？它们受力的方向有什么关系？（2）演示实验：先把一个力传感器连在计算机上，在传感器的钩子上挂上钩码。钩子受力的大小随时间变化情况可由计算机屏幕显示。如图 4-5-2 所示，把两个力传感器同时连在计算机上，其中一个系在墙上，另一个握在手中。图 4-5-3 中横坐标轴上下两条曲线分别表示两个传感器受力的大小。用力拉一个传感器，可以看到在一个传感器受力的同时，另一个传感器也受到力的作用。而且在任何时刻两个力
8、的大小都是相等的，力的方向都是相反的。如图 4-5-3 所示。图 4-5-3 两个钩子受力的情况可以由计算机屏幕显示。横坐标是时间，纵坐标是力的大小结论：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，这就是牛顿第三定律。表达式： 。式中的“ ”和“ ”表示作用力和反作用力， “ ”号表示作用力和反作用力的方向相反。2.牛顿第三定律成立的条件以上实验中，相互作用的两个物体都是静止的，处在平衡状态。那么两个运动中的物体之间的相互作用力是否满足上述规律呢？演示实验：把一个传感器系在一个物体上，另一个握在手中。如图4-5-4 所示，当通过传感器用力拉物体时，物体的运动状态可随着力的变化
9、而变化。但在任何时刻，作用力和反作用力总是大小 、方向 。结论： 牛顿第三定律所揭示的规律与物体的 无关，与 的选择也无关。作用力和反作用力总是大小 、方向 。 3.总结：作用力和反作用力的性质和特征图 4-5-4 用传感器显示运动中两物体间的作用力和反作用力图 4-5-2 用传感器显示作用力和反作用力（1）三个性质异体性：作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的 的物体上，可能会有不同的作用效果；同时性：作用力和反作用力总是 产生、 变化、 消失，不分先后；相互性：作用力和反作用力总是 的， 出现的。（2）四个特征等值：大小总是 ；反向：方向总是 ；共线：总是在 上；同性：力的性质总是 。4
10、.牛顿第三定律的应用在生活和生产中牛顿第三定 律的例子是很多的，请举例说明。（1） 。（2） 。例 1 甲、乙两人质量相等，分别站在质量也相同的两条小船上，如图 4-5-5 所示，开始时两船均静止。甲的力气远比乙的力气大。让甲、乙二人各自握紧绳子的一端，并用力拉对方。两人均相对船静止，则下列判断中正确的是（ ）A.甲所在的船先到达中点B.乙所在的船先到达中点C.两船同时到达中点D.无法判断例 2 如图 4-5-6 所示，质量 60 kg 的人通过光滑的定滑轮用绳拉着M= m=20 kg 的物体，当物体以加速度 5 上升时，人对地面的压力为多少？a= m/s2 （ g取 10 ）m/s2总结：在
11、一些力不容易求出时，我们往往利用牛顿第三定律求这个力的反作用力，使问题得到解决。图 4-5-5图 4-5-6三、物体的受力分析根据牛顿第二定律，一定质量的物体，它的加速度由它所受的各个力的合力决定。因此，研究物体的运动，就必须对物体的受力情况进行分析，它是研究物体运动的基础。受力分析是指分析物体在运动过程中受到哪些力的作用，并确定物体所受力的方向。作好受力分析的前提是熟练掌握已经学习过的重力、弹力、摩擦力的特点。1.受力分析的方法和步骤例 3 一 个 物 体 静 止 在 粗 糙 的 斜 面 上 ， 试 分 析 物 体 的 受 力 情 况 并 画 出 受 力 分 析 示 意 图 。 说 明 各
12、力 的 反作 用 力 情 况 。（1）受力分析的基本方法 研究对象。按 分析力。（2）受力分析的注意事项力不能 而存在，每一个力都有一个明确的施力物体，若找不出施力物体，则意味着这个力 。只分析物体所受的力，不分析物体对其他物体施加的力。结合物理规律进行受力分析，受力分析不能孤立地进行，在许多情况下要根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律，才能最后作出正确的判断。2.一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别一对作用力 与反作用力 一对平衡力作用对象两个力分别作用在 物体上 两个力作用在 物体上作用时间同时产生，同时变化，同时消失 不具有同时性，一个力的产生、变化、消失，不一定影响另一个力力的
13、性质一定是 的力 不一定是同性质的力作用效果一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生不同作用效果，不能相互抵消，不能求合力一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，作用效果相互抵消，可以合成求合力，合力为零例 4 如图 4-5-7 所示，挂在竖直悬绳上的物体受到几个力的作用？这些力的反作用力各是哪些力，都作用在哪些物体上？在这些力中，哪些是作用力和反作用力？哪些是一对平衡力？例 5 如图 4-5-8 所示，水平力 把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止，下列说F法中正确的是（ ）A.作用力 跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力FB.作用力 与物体对墙壁的压力是一对平衡力FC.物体的重力跟墙
14、壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力1.一物体受绳拉力的作用，由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动。下列说法正确的是（ ）A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳 的力大小总相等2.如图 4-5-9 所示，两物体 、 叠放在一起，静止在水平面上，在下列各对力P Q中，属于作用力和反作用力的有（ ）来源:学科网 ZXXKA. 所受的重力和 对 的支持力P Q PB. 所受
15、的重力和 对 的压力P P QC. 对 的压力和 对 的支持力P Q Q PD. 对桌面的压力和桌面对 的支持力Q Q3.粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则下列说法正确的是（ ）A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力图 4-5-7图 4-5-8图 4-5-9B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力 来源:学科网 ZXXK1.喷气式发动机获得动力是靠推动空气，从而得到空气对它的反作用前进。火箭发动机工作的环境是太空，在太空中没有空气，火箭前进的动力是谁提供的？2.牛顿第三定律研究的现象司空见惯，不难相信它的正确性。但是，遇到一些具体问题时，似乎又不尽然。如：一个孩子与一个大力士“ 掰腕子” ，两手之间的作用力一样大吗？若两者一样大，大力士怎么会赢呢（如图 4-5-10 所示）？图 4-5-10
