高中物理 牛頓第三定律

高中物理課件牛頓第三定律第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六1．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。2．理解牛頓第三定律的確切含義，會用它解決簡單的問題。3．會區(qū)分一對平衡力與一對相互作用力。第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六[讀教材·填要點]

1．作用力和反作用力

(1)力是物體對物體的作用。只要談到力，就一定存在

和

。

(2)兩個物體之間的作用總是

的。施力物體同時也一定是

。物體間

的這一對力叫做作用力和反作用力。受力物體施力物體相互受力物體相互作用第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

(3)作用力和反作用力總是相互依存、同時存在的，我們可以把其中的任何一個力叫做

，另一個力叫做

。作用力反作用力第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六2．牛頓第三定律兩個物體之間的

和

總是大小

，方向

，作用在

上。這就是牛頓第三定律。3．一對平衡力作用在同一個物體上的兩個力，總是大小

、方向

，作用在

上，這樣的一對力稱為平衡力。作用力反作用力相等相反同一條直線相等相反同一條直線第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六[關(guān)鍵一點]

作用力和反作用力作用在兩個物體上，而一對平衡力作用在一個物體上。第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六[試身手·夯基礎(chǔ)]圖4－5－11．“用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實驗中，兩個力傳感器同時連接到計算機上，把兩個掛鉤連接在一起，向相反方向拉動，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果如圖4－5－1所示，觀察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線，可以得到以下哪些實驗結(jié)論(

)第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六A．作用力與反作用力大小始終相等B．作用力與反作用力方向相反C．作用力與反作用力作用在同一物體上D．牛頓第三定律不僅適用于靜止的物體也適用于運動的物體解析：從圖像可知，兩力的曲線以時間軸為對稱軸，總是大小相等、方向相反，故A、B正確，C錯誤，D項結(jié)論正確，但不能從實驗現(xiàn)象得出，故正確選項為A、B。答案：AB第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六2．下列選項中關(guān)于作用力、反作用力和一對平衡力的認識，正確的是 (

)A．一對平衡力的合力為零，作用效果相互抵消，一對作用力和反作用力的合力也為零，作用效果也相互抵消B．作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，且性質(zhì)相同，平衡力的性質(zhì)卻不一定相同第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六C．作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，且一對平衡力也是如此D．先有作用力，接著才有反作用力，一對平衡力卻是同時作用在同一個物體上第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六解析：作用力與反作用力作用在相互作用的兩個物體上，其作用效果不可能抵消，也不能求它們的合力，A錯誤；作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，且性質(zhì)相同，但平衡的兩個力卻不一定具有上述特性，故B正確，C、D錯誤。答案：B第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六1．表達式F＝－F′(負號表示方向相反)2．對作用力和反作用力的理解(1)三個特征：①等值，即大小總是相等的。②反向，即方向總是相反的。③共線，即二者總是在同一直線上。第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

(2)四種性質(zhì)：①同時性：作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。所謂作用力和反作用力是人為的名稱，究竟哪個力是作用力，哪個力是反作用力，可任意選擇，沒有主次之分。②同質(zhì)性：作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力，即作用力是萬有引力，反作用力也是萬有引力；作用力是彈力，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力。第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六③異體性：作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各自對自己的受力物體產(chǎn)生作用效果，所以它們產(chǎn)生的作用效果不會抵消，即作用力與反作用力永遠不能相互抵消，永遠也達不到所謂平衡。不能進行合成運算。第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六④普遍性：物體間的相互作用力可以是接觸力，也可以是非接觸力。作用力和反作用力的關(guān)系適用于靜止物體之間，也適用于運動物體之間，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，與參考系的選擇也無關(guān)。在經(jīng)典力學討論的范圍內(nèi)，牛頓第三定律有其普遍意義。第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

1．關(guān)于車拉馬、馬拉車的問題，下列說法中正確的是

(

)

A．馬拉車不動，是因為馬拉車的力小于車拉馬的力

B．馬拉車前進，是因為馬拉車的力大于車拉馬的力

C．馬拉車，不論車動還是不動，馬拉車的力的大小總是等于車拉馬的力的大小

D．馬拉車不動或車勻速前進時，馬拉車的力與車拉馬的力才大小相等第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六[審題指導(dǎo)]

解答本題時需要把握以下兩點：(1)牛頓第三定律的普遍性，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。(2)分析車能否前進、或勻速前進、或加速前進的原因。第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

[解析]

由牛頓第三定律可知，馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力，大小始終相等。而車的運動狀態(tài)的變化，是由車受到的合外力決定的。當馬拉車的力較小時，拉力與車受到地面的摩擦力大小相等，車保持靜止；當馬拉車的力大于車所受到的地面摩擦力時，車就開始啟動并加速前進。根據(jù)牛頓第三定律作出判斷，馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力，大小始終相等。正確選項為C。

[答案]

C第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六某一物體是否發(fā)生運動狀態(tài)的變化，是由該物體所受力的合力決定的，合力為零狀態(tài)不變，否則狀態(tài)會發(fā)生變化。而該物體與其他物體之間的相互作用力與反作用力始終符合牛頓第三定律。其效果分別體現(xiàn)在彼此作用的兩物體上，彼此不能抵消。第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六作用力與反作用力一對平衡力共同點大小相等、方向相反、且作用在同一條直線上不同點作用對象兩個力分別作用在兩個物體上兩個力作用在同一個物體上作用時間同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失，不可單獨存在不一定同時產(chǎn)生或消失第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六作用力與反作用力一對平衡力不同點力的性質(zhì)一定是同性質(zhì)的力不一定是同性質(zhì)的力作用效果因為一對作用力與反作用力作用在兩個物體上，各自產(chǎn)生作用效果，故不能求合力一對平衡力的作用效果是使物體處于平衡狀態(tài)，合力為零第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六圖4－5－2

2．一物體靜止在固定在水平面上的斜面上，如圖4－5－2所示，下列說法正確的是(

)第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力

B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力

C．物體所受的重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力

D．物體所受的重力和物體對斜面的壓力是一對平衡力第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六[審題指導(dǎo)]

解答本題時需要把握以下三點：(1)一對平衡力是作用在一個物體上的。(2)一對作用力與反作用力是作用在兩個物體上的。(3)作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同。第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

[解析]物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力及物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力同屬物體和斜面間的相互作用力，分別作用在斜面和物體上，因此它們是兩對作用力與反作用力，選項A錯誤，B正確；物體所受的重力是地球施加的，其反作用力是物體對地球的吸引力，應(yīng)作用在地球上，選項C錯誤；物體所受的重力作用在物體上，方向豎直向下，物體對斜面的壓力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，故這兩個力不可能是一對平衡力，選項D錯誤。

[答案]

B第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

(1)作用力與反作用力體現(xiàn)力的相互性，反映了力的概念。平衡力是根據(jù)二力對物體的作用效果命名的力，反映了力使物體所處的狀態(tài)。

(2)作用力和反作用力與物體的運動狀態(tài)以及與其他作用力無關(guān)，但平衡力與物體的運動狀態(tài)以及其他作用力有關(guān)。第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

(1)牛頓第二定律：①公式：F合＝ma②意義：揭示了加速度是力作用的結(jié)果，明確了加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系。

(2)牛頓第三定律：①公式：F＝－F′②意義：揭示了物體間力的作用的相互性，明確了相互作用力的關(guān)系。第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

(3)求解物體受的力，不易直接求解時，常借助牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象，從一個物體的受力轉(zhuǎn)換為分析討論另一個物體的受力情況，然后結(jié)合牛頓第二定律求解。第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六圖4－5－3

3．一只小貓?zhí)饋碜プ覓煸谔旎ò迳系呢Q直木桿，如圖4－5－3所示，在這一瞬間懸繩斷了，設(shè)木桿足夠長，由于小貓繼續(xù)上爬，所以小貓離地面高度不變，則木桿下降的加速度大小為多少？方向如何？(設(shè)小貓質(zhì)量為m，木桿的質(zhì)量為M)第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

[解析]先對貓進行分析，由于貓相對地面高度不變，即貓?zhí)幱谄胶鉅顟B(tài)，而貓受重力G1＝mg和木桿對貓向上的摩擦力F的作用，如圖(a)所示，故G1與F二力平衡，即第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六研究兩物體相互作用的情況時，一般需要將兩物體隔離開，對兩物體分別進行受力分析，通過牛頓第三定律建立兩物體受力之間的聯(lián)系，實現(xiàn)研究對象的轉(zhuǎn)換。第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第三十八頁，共四十一頁，編輯于20