1、人教版必修1 第五节 牛顿第三定律 第四章 牛顿运动定律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，并能应用它解释生活中的问题。3能区别平衡力和作用力、反作用力。4学会正确受力分析。01课前自主学习1.作用力和反作用力(1)力是物体对的作用，只要谈到力一定存在着受力物体和。(2)力的作用总是的，物体间相互作用的这一对力称为和。作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的。1 物体2 施力物体3 相互4 作用力5 反作用力2牛顿第三定律(1)实验探究如图所示，把两个弹簧测力计 A 和 B 连接在一起，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
2、也都随之，但两个示数总，这说明作用力和反作用力大小，方向。6 相等7 改变8 相等9 相等10相反(2)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，方向，作用在上。表达式：FF(负号表示方向相反)。11 相等12相反13同一条直线想一想1.力总是“成对”出现的吗？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？试分析甲队胜利的原因。提示：物体间的力的作用是相互的，所以力总是“成对”出现的。提示：不是。无论哪队胜，甲对乙的拉力大小都等于乙对甲的拉力大小。甲队胜是因为地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力。3一个物体受到几个力作用就一定存在几个反作用力吗？
3、提示：是。每一个力都是两个物体间的相互作用，所以物体受到几个力的作用就有几个反作用力。判一判(1)先有作用力，然后有反作用力。()(2)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零。()(3)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失。()(4)只有两物体接触时，才会产生作用力与反作用力。()02 课堂探究评价课堂任务 对牛顿第三定律的理解仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动 1：手挤压气球，气球形变了，手是否也会形变？活动 2：手和气球的形变有先后之分吗？提示：是。提示：没有，是同时发生形变的。活动 3：手和气球发生形变的原因是什么？活动 4：手和气球受到的作用力大小一样吗？方
4、向呢？提示：受到了对方的作用力。提示：大小一样，方向相反。活动 5：讨论、交流、展示，得出结论。对作用力和反作用力的理解(1)三个特征等大：即大小总是相等的。反向：即方向总是相反的。共线：即作用力和反作用力总是在同一直线上。(2)四种性质异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。同时性：即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。相互性：即作用力和反作用力总是相互的，即若甲对乙的是作用力，则乙对甲的是反作用力；若乙对甲的是作用力，则甲对乙的是反作用力。同性性：即作用力和反作用力的性质总是相同的。例 1(多选)在排球比赛中，运动员用手掌将排球奋力击出。关于排球与运动员手
5、掌之间的作用力，下列说法正确的是()A排球对运动员手掌的作用力大于运动员手掌对排球的作用力B排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力大小相等C排球对运动员手掌的作用力比运动员手掌对排球的作用力产生稍晚D排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失(1)手掌对排球的力与排球对手掌的力是什么关系？(2)手掌对排球的力与排球对手掌的力谁先产生？谁先消失？提示：是作用力与反作用力的关系。提示：同时产生，同时消失。因为作用力与反作用力总是同时产生、同时消失的。规范解答 排球对运动员手掌的作用力与运动员手掌对排球的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，同时产生、同时消失，故 B、
6、D 正确。作用力与反作用力不管在什么情况下总是大小相等，方向相反，同时产生、同时变化、同时消失。变式训练1 关于马拉车的下列说法正确的是()A马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C不论车如何运动，马拉车的力大小总等于车拉马的力D只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力解析 马拉车时，不论车如何运动，马拉车的力与车拉马的力都是一对作用力和反作用力，二者总是大小相等，方向相反，故 C 正确，A、B、D 都错误。课堂任务 一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较如图所示，甲、乙进行拔河比赛。活动 1：相持阶段，甲和乙都处于静止
7、，水平方向存在哪几对平衡力？提示：绳对甲的拉力与地面对甲的摩擦力为一对平衡力；绳对乙的拉力与地面对乙的摩擦力是一对平衡力；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力。活动 2：相持阶段，水平方向存在哪几对作用力和反作用力？提示：甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力；乙对绳的拉力与绳对乙的拉力是一对作用力与反作用力；甲对地面的摩擦力和地面对甲的摩擦力是一对作用力与反作用力；乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对作用力与反作用力。活动 3：甲获胜瞬间，存在哪几对平衡力？甲为什么会获胜？提示：绳对甲的拉力与地面对甲的摩擦力仍为一对平衡力；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力仍为一对平衡力。绳对乙的拉
8、力大于地面对乙的摩擦力，故乙败。甲胜的原因不是甲拉乙的力大于乙拉甲的力，而是甲受地面的最大静摩擦力大于乙受地面的最大静摩擦力。活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较 小结：一对平衡力遵循的“八字方针”：同体、等大、共线、反向。一对作用力与反作用力遵循的“八字方针”：异体、等大、共线、反向。例 2(多选)如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是()A小球对细绳的拉力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力D小球受到的重力和小球对细绳的
9、拉力是一对平衡力(1)小球受哪几个力作用？施力物体分别是什么？(2)小球受到的重力的反作用力是作用在哪个物体上？提示：重力和拉力。重力的施力物体是地球，拉力的施力物体是细绳。提示：重力的反作用力是物体对地球的引力，作用在地球上。规范解答 对小球受力分析，受地球对其的重力，细绳对其向上的拉力，小球保持静止状态，加速度为零，合力为零，故小球的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力；细绳对小球的拉力的反作用力是小球对细绳的向下的拉力，这两个力是一对相互作用力，故 A、C 正确，B、D 错误。判定两个力是否是作用力和反作用力抓一个要点，就是看这两个力的施力物体和受力物体是否是相互的，即这两个力是否只涉及两
10、个物体、不涉及第三个物体，如果是，就是作用力与反作用力；如果不是，就不是作用力与反作用力。变式训练2 如图所示，人静止站在测力计上，下列说法中正确的是()A人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力B人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力C人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力D人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力解析 人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力，故 A 错误，B 正确。人所受的重力和人对测力计的压力，既不是一对平衡力，也不是作用力与反作用力，故 C、D 错误。课堂任务 牛顿第二定律、牛顿第三定律的综合应用如图所示，
11、消防队员在训练。活动 1：若消防队员匀速下滑，竖直方向上受哪几个力作用？活动 2：队员匀速下滑时，杆受到地面支撑力多大？提示：竖直方向上受重力和摩擦力两个力作用。提示：等于队员的重力和杆及底座的重力之和。活动 3：若消防队员加速下滑，竖直方向受几个力作用？提示：仍然是受重力和摩擦力两个力作用，但是重力大于摩擦力。活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。牛顿第三定律经常和牛顿第二定律结合起来处理综合性的问题，在学习中应学会综合应用。在分析问题的过程中，如果不容易直接求出物体受到的某个力 F 的大小、方向时，可以转换研究对象，利用牛顿第二定律结合运动学知识先求出力 F 的反作用力 F，再根据牛顿第三
12、定律求出 F。例 3 如图所示，滑杆和底座静止在水平地面上，质量为 M，一质量为 m 的猴子沿杆以 0.4g 的加速度加速下滑，则底座对地面的压力大小为()AMg0.4mgBMg0.6mgC(Mm)gDMg(1)直接分析地面受力，能解决问题吗？应该怎么处理？(2)猴子对杆的力怎么求？提示：不能直接分析地面受力，应该转换为分析杆和底座受力，然后用牛顿第三定律进行转换。提示：分析猴子受力，然后用牛顿第三定律进行转换。规范解答 以猴子为研究对象，分析猴子的受力如图甲所示：竖直方向受重力 mg 和杆对猴子的摩擦力 Ff，则有 mgFfma滑杆和底座受力如图乙所示，受重力 Mg、支持力 FN，猴子对杆的
13、摩擦力 Ff三力平衡：FNMgFf由牛顿第三定律得 FfFf由解得 FNMg0.6mg由牛顿第三定律得底座对地面的压力为 FNFNMg0.6mg，方向竖直向下。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。变式训练3 如图所示，质量为 M 的木板放在倾角为 的光滑斜面上，一个质量为 m 的人站在木板上，若人相对于木板静止，木板的加速度为多大？人对木板的摩擦力多大？答案 gsin 0解析 先以 M、m 为一整体，受力分析如图甲所示，取沿斜面向下为正方向，由牛顿第二定律得：(Mm)gsin(Mm)a解得：agsin以人为研究对象，设木板对人的摩擦力为 f，方向沿斜面向下，受力分析如图乙所示。由牛顿第二定律得：mgsinfma 且 agsin可得 f0，由牛顿第三定律得：人对木板的摩擦力也为 0。03课后课时作业
