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1、5牛顿第三定律第四章牛顿运动定律知识内容牛顿第三定律考试要求c课时要求1.认识力的作用是相互的，能找出任意一个力对应的反作用力2.掌握牛顿第三定律的内容，知道作用力和反作用力的关系不受物体运动状态和参考系的影响. 3.运用牛顿第三定律解决简单的问题4.会研究作用力与反作用力的关系并得出结论.内容索引自主预习预习新知夯实基础重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习一、作用力与反作用力一、作用力与反作用力1.力是物体对 的作用，只要谈到力，就一定存在着 物体和_物体.2.力的作用是相互的，物体间相互作用的这一对力称为 和 .3.作用力与反作用力总是互相 、同时 的.把它们中的一个力
2、叫做_，另一个力叫做 .物体受力施力作用力反作用力依存存在作用力反作用力二、实验探究：二、实验探究：如图1所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一起，B的一端固定，用手拉A，结果发现两个弹簧测力计的示数是 的.改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是 ，这说明作用力和反作用力大小 ，方向 .三、牛顿第三定律三、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_.图1相等相等相等相反相等相反同一条直线上四、平衡力与作用力和反作用力四、平衡力与作用力和反作用力(1)一对相互平衡的力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，且作用在 (填“一个”或“两个不同的
3、”)物体上 .(2)作用力和反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，且作用在 (填“一个”或“两个不同的”)物体上.(3)一对作用力和反作用力 (填“一定”或“不一定”)是同一种类的力，而一对相互平衡的力则 (填“一定”或“不一定”)是同一种类的力. 一个两个不同的一定不一定判断下列说法的正误.(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力.()(2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力.()(3)物体间先有作用力，然后才有反作用力.()(4)物体间的摩擦力一定与压力垂直.()(5)物体间的作用力可能与反作用力等大、反向，可以抵消.()(6)物块静止放在桌面上，物块所受重力和物块对桌面
4、的压力是一对作用力和反作用力.() 答案即学即用即学即用 重点探究一、实验：探究作用力与反作用力的关系1.实验原理及操作实验原理及操作(1)用两只弹簧测力计探究作用力与反作用力的关系利用如图2所示的器材探究作用力与反作用力的关系.A，B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，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.图2比较A对B拉力与B对A拉力的大小关系；分析A对B拉力与B对A拉力的方向关系.(2)用传感器来研究作用力与反作用力的关系把力传感器连在计算机上，传感器的钩子上挂钩码，钩子受力的大小随时间变化的情况，可以由计算机屏幕显示.两物体静止如图3甲所示，实验时把两只力传感器
5、同时连在计算机上，其中一只固定在墙上，另一只握在手中，用力拉一只传感器，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t，纵坐标是力F.图3可以看到，计算机屏幕显示如图乙所示的图线，图中横坐标轴上下两条曲线分别表示两只传感器受力的大小.可以看出，在一只传感器受力的同时，另一只传感器也受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小都是相等的，方向都是相反的.运动的物体把一只力传感器系在一物体上，另一只握在手中，当通过传感器用力拉物体时(如图丙所示)，用传感器显示运动中两物体间的作用力和反作用力，同样可得到如图2所示的图线.尽管物体的运动状态可能变化，力的大小也可能随时间变化，但在任何时刻，作用力
6、和反作用力总保持大小相等、方向相反.2.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.说明：这种关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于运动的物体之间，即这种关系与物体的运动状态无关，也与参考系的选择无关.特特别别提提醒醒(1)使用弹簧测力计或传感器前，应先调节零刻度.(2)弹簧测力计或传感器对拉时作用力要在同一直线上.例例1在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学用两个力传感器进行实验.(1)将两个传感器按图4甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示的图象，横坐标代表的物理量是_，纵坐标代表的物理量是_.答案图4时间(t) 力(F) (2)由图乙可得到
7、的实验结论是_.A.两传感器间的作用力与反作用力大小相等B.两传感器间的作用力与反作用力方向相同C.两传感器间的作用力与反作用力同时变化D.两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上答案二、对牛顿第三定律的理解导学探究导学探究1.在光滑的冰面上，两人相对而立.当一人用力去推另一人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥).(1)物体间的一对作用力与反作用力的产生有先后顺序吗？答案答案答案作用力与反作用力同时产生，无先后顺序.(2)上述两个例子中一对作用力和反作用力各是什么性质的力？答案答案答案前者相互作用力都是弹力
8、，后者相互作用力都是引力或都是斥力.(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？答案答案两个.2.拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力呢？答案答案不是.答案知识深化知识深化1.牛牛顿顿第第三三定定律律表表达达式式：FF，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理解作用力与反作用力的理解(1)三个性质(2)四个特征解解析析F1和F2是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反、同时产生、同时消失，D正确.例例2跳水一直是我国的优势项目，如图5所示，一运动员站在3 m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则A.先有F1后有F2B.
9、一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在C.因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1D.F1和F2大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力答案解析图5解解析析马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关.加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确.例例3如图6所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是A.马拉车的力总是大于车拉马的力B.马拉车的力总是等于车拉马的力C.加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力D.减速运动时，马拉车的力小于
10、车拉马的力答案解析图6正确理解牛顿第三定律中正确理解牛顿第三定律中“总是总是”的含义的含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立.对此，我们可以从以下几个方面理解.(1)不管物体的大小、形状如何，例如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其作用力与反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，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的.(3)作用力与反作用力的产生和消失总是同时的.两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失.规律总结规律总结重力和支持力
11、属于一对平衡力作用在一个物体上性质不同三、一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较导学探究导学探究如图所示，木块静止在水平面上.(1)在图中画出木块受到的重力G和支持力FN的示意图.重力G和支持力FN属于一对什么力？作用在几个物体上？性质相同吗？答案答案如图所示答案(2)在图中，画出水平面对木块的支持力FN和木块对水平面的压力FN.支持力FN和压力FN属于一对什么力？分别作用在什么物体上？性质相同吗？答案答案如图所示支持力FN和压力FN属于一对作用力和反作用力支持力FN作用在木块上，压力FN作用在水平面上性质总是相同的答案知识深化知识深化一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较一对作用力与反作用力
12、和一对平衡力的比较解析解析灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，选项D错误.例例4如图7所示，一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则A.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B.灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力答案解析图71.作用力与反作用力和一对平衡力的共同点是等大、反向、共线.2.区分作用力与反作用力和一对平衡力的要
13、点(1)看研究对象：作用力与反作用力作用在不同物体上，而一对平衡力作用在同一物体上.(2)看依存关系：作用力与反作用力同生同灭，相互依存，而一对平衡力则彼此没有依存关系.规律总结规律总结四、牛顿第三定律的综合应用求解某个力的大小和方向，一般情况下选取该力的受力物体进行分析，但有些情况不便于直接求解该力时，可先通过转换研究对象，求解其反作用力的大小和方向，进而应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向. 例例5质量为M的人站在地面上，用绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图8所示，若重物以加速度a下降(ag)，则人对地面的压力大小为A.(Mm)gmaB.M(ga)maC.(Mm)gmaD.M
14、gma答案解析图8人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力与反作用力.因此可先求地面对人的支持力，由牛顿第三定律就可知人对地面的压力大小.规律总结规律总结达标检测1234等于1.(实实验验原原理理)(2018温州市高一上学期期末)如图9，是利用力传感器在做“探究作用力与反作用力的关系”实验的情景.图中A是握在手中的力传感器、B是固定在木块上的力传感器，木块加速运动时，A传感器的示数_(填“大于”“小于”或“等于”)B的示数.答案图91234解解析析甲、乙之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上，故D正确.A.甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B.只有当甲
15、、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用 力才等于乙手对甲手的作用力C.甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力 和乙手对甲手的作用力的大小关系D.无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小总是等于 乙手对甲手的作用力大小 2.(牛牛顿顿第第三三定定律律)“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏.如图10所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏，关于他们的手之间的力，下列说法正确的是答案解析图101234解解析析绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B、D错误；由于没有拉动牛，可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确.3.(一一对对平平衡衡力力与与作作用用力力和和反反作作用用力力)如图11所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动.其中说法正确的是A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力答案解析图1112344.(牛牛顿顿第第三三定定律律之之研研究究对对象象的的转转换换)如图12所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a(ag，g为重力加速度)加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为A.(Mm)gB.(Mm)gmaC.(Mm)gmaD.(Mm)g答案解析图12
