牛顿第三定律
【第一部分】知识点分布
1、探究作用力与反作用力之间的关系,理解牛顿第三定律。(重点)
2、理解作用力与反作用力的特点,明确作用力、反作用力与二力平衡的区别。(难点)
【第二部分】高频常考知识点总结
一、定律来源
牛顿第一定律和牛顿第二定律解决的是单个物体在不同的力学情境下所遵循的规律问题,但是自然界是物质的,不同的物体之间是相互联系、相互影响、相互作用的.对于力,不能脱离受力物体和施力物体而独立存在,讨论时必然要涉及施力物体与受力物体间的相互作用及它们之间所遵循的规律,牛顿第三定律揭示的恰恰就是这一规律.正是由于牛顿第三定律才使得我们更加全面地认识到物质世界的关系及其运动规律,现实生活中许多实际问题得以圆满顺利地解决.事实上,牛顿第三定律是如此地重要和深入人心,以致我们常常是不自觉地应用却感觉不到它的存在.但是,对具体问题的研究过程中,若细致深入追究起来,又似乎不是那么顺理成章.
教材对于牛顿第三定律的讨论是渐次深入逐层推进的:先通过司空见惯的实例得到物体之间的作用力和反作用力的概念,再通过实验总结出作用力反作用力的定量关系,然后分析汇总得出牛顿第三定律.最后再回到实际应用中去,让学生体会牛顿第三定律的应用,以达到定律的深入理解和融汇贯通的目的
提问:用右手拍打左手,左手有什么感觉,右手又有什么感觉?
今天我们就来学习发生在相互作用的两个物体间这一对力的关系——牛顿第三定律 探究一、作用力与反作用力
1、探究:两只气球轻轻挤压。
1:两气球是否都发生形变?2、形变有无先后之分?
提问:两气球间力的作用分别是哪两个力?能否认为它们是同一个力?
2、演示与分析:(1)弹簧的一端固定,手拉弹簧的另一段使其伸长。分析出其作用的相互性。(2)浮在水面上的磁铁与铁块相互吸引,使它们快速靠近。磁铁间的相互作用,表明不相互接触的物体之间的力的作用也是相互的。
3、结合上述探究,复习力的概念,引入作用力与反作用力的概念。
归纳:两物体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物体施加了力。物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。我们可以把其中任何一个力叫做作用力,另一个叫做反作用力,它们作用在不同物体上。 探究二、作用力与反作用力的关系——牛顿第三定律
设计方案:提出问题——猜想与假设——设计实验——实验探究——分析归纳
引导学生回答:要测力需用弹簧秤,要测两个力需两只弹簧秤,如何同时测量作用力与反作用力(对拉)
弹簧秤的使用方法:使用前要调零,不要超过弹簧秤的量程
进行实验:1)研究静止状态下作用力与反作用力之间的关系,并得出结论
2)研究匀速直线运动状态下作用力与反作用力之间的关系,并得出结论
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如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故。---牛顿(英国)
3)研究变速运动状态下作用力与反作用力之间的关系,并得出结论 得出结论:作用力与反作用力大小相等,方向相反。与物体的运动状态无关
小结:作用力与反作用力“总是”等大、反向、共线。(总是指任何物体、任何情况都成立,即与物体的大小、形状、运动状态、是否接触等均无关系,总是指由有限的事实得出的定律对无限情况无一例外地适用)
问题1:发射升空时火箭所受重力的反作用力怎样? 问题2:放在桌子上的书本所受支持力的反作用力怎样?
问题3:皮带运输机将货物从底端运送到顶端,货物所受的摩擦力的反作用力怎样? 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,作用在同一条直线上。2.公式:F=-F′。
从上面的探究实验中我们知道,在拔河比赛中绳两端所受历史相等的,既然两个力大小相等,那么拔河比赛时,为何还存在胜负之分?
还有的同学想,既然两力大小相等,方向相反,那么加起来合力为零,则无论什么时候不存在胜负之分?这实际上把作用力、反作用力与平衡力混淆了,它们是有区别的:前者两个力不是作用在一个物体上,谈不上抵消,不能求合力。
分析:拔河比赛中,甲队胜了乙队,人们往往认为甲队给乙队的力大于乙给甲的力,这是错误的,实际上甲队给乙队的力与乙队给甲队的力是一对作用力与反作用力,它们是大小相等方向相反的,甲队胜乙队的原因,是甲队给乙队的大于乙队所受到的摩擦力,所以拔河比赛中要取胜的一个重要因素,是增大本队所受的摩擦力。 作用力、反作用力与二力平衡的区别
前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到,它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上,平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通过列表的方式加以比较。 受力物体 力的性质 同时性 作用与反作用 两个 相同 同时 平衡力 同一个 相同或不同 可不同(这时已不叫平衡力了) 总结:一对平衡力 一对相互作用力 作用在同一个物体上 作用在不同的两个物体上 两力性质不一定相同 性质一定相同 一个力的产生、变化、消失不
一定影响另一个力 两个力同时产生、变化、消失能求合力,且为0 不能相互抵消,不能求合力
应用牛顿第三定律分析、解决问题时应注意的问题 1、注意区分一对作用力与反作用力和一对平衡力。
什么是一对平衡力?一对平衡力和一对作用力与反作用力的区别是什么?用橡皮条挂软沙袋,请分析哪些对力是作用力与反作用力,哪些对力是平衡力。若把橡皮条剪断,各力是如何变化的。并列表归纳它们的五个不同点。 2、牛顿第三定律与参造物的选取无关
牛顿第三定律所阐明的物体间的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于运动的物体之间,与参造物的选取无关。
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如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故。---牛顿(英国)
3、牛顿第三定律在力学领域中是普遍适用的 牛顿第三定律的应用
马拉车而车没有被拉动,这是因为马拉力的力小于车拉马的力,这种说法对吗?马拉车,车前进,为什么马不后退呢? 【经典练习】 一、选择题
1.下列的各对力中,是相互作用力的是 [ B ] A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力 B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力 C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力 D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
2.下面说法正确的是 [ D ] A.物体的质量不变,a正比于F,对F、a的单位不限 B.对于相同的合外力,a反比于m,对m、a的单位不限
C.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
D.在公式F=ma中,当m和a分别用千克、米每二次方秒做单位时,F 必须用牛顿做单位 3.下列说法正确的是 [ AD ] A.在国际单位制中,质量的单位是基本单位; B.在国际单位制中,力的单位是基本单位; C.在国际单位制中,长度的单位是导出单位; D.在国际单位单位制中,速度的单位是导出单位
4.关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中,正确的是 [ D ] 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,作用力与反作用才大小相等 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
5.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是 [ C ] A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面,他才能向上弹起 B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会自动旋转
D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会
向相反方向游去
6.关于牛顿第三定律,以下说法中正确的是 [ D ] A.作用力与反作用力作用在同一物体上。
B.作用力与反作用力的大小相等,方向相同,作用在不同物体上。
C.作用力与反作用力大小相等,方向相反,因此作用效果可以相互抵消。
D.作用力与反作用力一定作用在不同的物体上,且二力的性质一定是相同的。
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如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故。---牛顿(英国)
7.如右图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上。在下列各对力中属于作用力和反作用力的是 [ C ]
A.P所受的重力和Q对P的支持力 B.Q所受的重力和Q对P的支持力 C.P对Q的压力和Q对P的支持力 D.Q对桌面的压力和Q对P的支持力
8.物体静止于一斜面上,如图所示,则下述说法正确的是 [ B ]
A. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B. 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 C .物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力.
9.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是 [ C ] ①作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,因而合力为零 ②作用力与反作用力是同一性质的力
③因为地球质量大于物体质量,所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力 ④作用力与反作用力是同时产生,同时消失
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
10.关于作用力与反作用力的关系是 [ D ] A. 先有作用力后有反作用力 B .作用力与反作用力大小与运动状态有关 C.作用力和反作用力才大小与两个物体质量有关 D. 作用力和反作用力是性质相同的力
11.关于作用力与反作用力,正确的说法是 [ D ]
A.一对作用力和反作用力的合力为零
B.某物体若只受一个力的作用,说明可以只有作用力,而没有反作用力
C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力 D.一对作用力和反作用力性质相同,总是同时产生、同时变化、同时消失
12.下列说法中正确的是 [ C ] A.以卵击鸡蛋,蛋破而石头没损伤,是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 B.物A静止在物B上,A质量小于B质量,所以A作用于B的力小于B作用于A的力 C.一本书静止在水平桌面上,书对桌面压力和桌面对书支持力是一对作用力与反作用力 D.一本书静止在水平桌面上,书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力 13.下列关于作用力与反作用力的说法中,正确的是 [ D ]
A.先有作用力,后有反作用力
B.只有物体静止时,才存在作用力与反作用力
C.只有物体接触时,物体间才存在作用力与反作用力 D.物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力
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如果说我所看的比笛卡尔更远一点,那是因为站在巨人肩上的缘故。---牛顿(英国)

