2025版新教材高中物理第三章相互作用-力3.3牛頓第三定律導(dǎo)學(xué)案新人教版必修第一冊

3．牛頓第三定律核心素養(yǎng)定位物理觀念(1)知道力的作用是相互的，了解作用力和反作用力的概念．(2)能正確表述牛頓第三定律．科學(xué)思維(1)能把一個力的反作用力和這個力的平衡力區(qū)分開．(2)會對物體進(jìn)行初步的受力分析，并說明物理現(xiàn)象或者解決實際問題．科學(xué)探究通過試驗探究，了解兩個物體間作用力與反作用力大小和方向的關(guān)系．科學(xué)看法與責(zé)任能應(yīng)用牛頓第三定律分析和解決實際問題．一、作用力和反作用力1．力是______________的作用，只要談到力，就肯定存在著________物體和________物體．任何力的作用都是相互的2．兩個物體之間的作用總是相互的，物體間相互作用的這一對力，通常叫作________和____________．3．作用力和反作用力總是相互________、同時________的．我們可以把其中任何一個力叫作________，另一個力叫作____________．二、牛頓第三定律1．試驗探究：如圖所示，把A、B兩個彈簧測力計連接在一起，B的一端固定，用手拉測力計A，結(jié)果發(fā)覺兩個彈簧測力計的示數(shù)是________的．變更拉力，彈簧測力計的示數(shù)也隨著變更，但兩個彈簧測力計的示數(shù)總是________的，彈力方向________．2．牛頓第三定律：(1)內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在______________．三、“一對相互平衡的力”和“一對作用力和反作用力”的區(qū)分1.一對相互平衡的力作用在________物體上，一對作用力和反作用力作用在________物體上．(均選填“一個”或“兩個”)2．一對作用力和反作用力________是同一種類的力，而一對相互平衡的力________是同一種類的力．(均選填“肯定”或“不肯定”)【情境思索】如圖所示，跳水運動員用力向下踩跳板．請對以下結(jié)論作出推斷：(1)運動員所受重力與跳板對運動員的彈力是一對作用力與反作用力．()(2)運動員對跳板的壓力與跳板對運動員的彈力是一對作用力與反作用力．()(3)運動員離開跳板騰空后，所受的重力沒有反作用力()1實例分析生活中有大量的事例說明力是相互的，如下圖是火箭放射衛(wèi)星的情境．氣體推動火箭前進(jìn)的力和火箭對氣體的力為一對相互作用力．2生活實例分析與吊扇相關(guān)的力的分析：①平衡力：重力和懸掛桿的彈力；②作用力與反作用力：吊扇與地球之間的相互吸引力，吊扇與懸掛桿間的相互拉力．鳥飛行的力的分析鳥翅膀的的形態(tài)上表面凸、下表面凹，當(dāng)空氣流過時會產(chǎn)生向上的升力．當(dāng)鳥的肌肉牽動翅膀上下扇動時，空氣的反作用力就為鳥的飛行供應(yīng)了向上的升力和向前的推動力．目標(biāo)一牛頓第三定律的理解【導(dǎo)思】成語“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭，比方不自量力，自取滅亡．(1)如圖所示，以卵擊石時，卵對石頭的作用力大，還是石頭對卵的作用力大？(2)為什么會出現(xiàn)卵碎石全的不同效果？【歸納】1．作用力和反作用力的四個特征等值作用力和反作用力大小總是相等的反向作用力和反作用力方向總是相反的共線作用力和反作用力總是作用在同一條直線上同性質(zhì)作用力和反作用力總是同一種類的力(即同一性質(zhì)的力)2.牛頓第三定律中“總是”的含義“總是”是指對于任何物體、在任何狀況下，作用力和反作用力的關(guān)系都成立．(1)不管物體的大小、形態(tài)、運動狀態(tài)如何，其作用力和反作用力總是大小相等、方向相反．(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力．(3)作用力和反作用力的產(chǎn)生和消逝總是同時的，兩者中若有一個產(chǎn)生或消逝，則另一個必定同時產(chǎn)生或消逝．【典例】例1[2024·四川石室中學(xué)模擬]跳繩運動是眾人在一根環(huán)擺的繩中做各種跳動動作的運動嬉戲．如圖所示，小摯友在跳繩的過程中()A．小摯友向上運動的緣由是小摯友受到地面的支持力大于她給地面的壓力B．小摯友下蹲時，她受到的重力變大C．小摯友受到地面的支持力大小等于她對地面的壓力大小D．小摯友離開地面對上運動是因為她受到向上的沖力作用例2[2024·陜西咸陽高一上期中]如圖所示的情形中，沒有涉及牛頓第三定律的是()目標(biāo)二一對相互作用力與一對平衡力的比較【導(dǎo)思】如圖所示，牧童沿水平方向拉牛，但沒有拉動．(1)牛受到幾個力的作用？畫出牛受力的示意圖．(2)牛受到的幾個力中，哪些是一對平衡力？(3)指出牛受到的幾個力的反作用力．【歸納】一對作用力和反作用力與一對平衡力的比較項目一對作用力和反作用力一對平衡力不同點作用對象兩個力分別作用在相互作用的兩個物體上兩個力作用在同一個物體上力的性質(zhì)兩個力的性質(zhì)肯定相同兩個力的性質(zhì)不肯定相同作用效果兩個力分別作用在兩個獨立物體上，各自獨立產(chǎn)生作用效果兩個力共同作用的效果是使物體處于平衡狀態(tài)依靠關(guān)系兩個力肯定同時產(chǎn)生、同時變更、同時消逝，不行能單獨存在不存在依靠關(guān)系，撤除一個力時，另一個力可依舊存在，只是受力不再平衡共同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【典例】例3[教材P67圖3.3－8改編]猴子吊在空中靜止，下列說法正確的是()A．猴子受的拉力施力物體是猴子B.猴子受的重力施力物體是樹枝C.猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)受兩個力D．樹枝對猴子的拉力與猴子對樹枝的拉力是一對相互平衡的力例4[2024·江蘇連云港高一上期中]如圖所示，雜技演員有超群的技術(shù)，能輕松地單手撐在凳子上，前臂保持豎直狀態(tài)，下列說法正確的是()A．雜技演員對凳子的壓力就是雜技演員受到的重力B．雜技演員的重心肯定在前臂所在直線方向上C．雜技演員受到凳子的支持力是手掌形變產(chǎn)生的D．雜技演員對凳子的壓力和地面對凳子的支持力是一對平衡力思維方法區(qū)分作用力與反作用力和一對平衡力的方法(1)看探討對象：作用力與反作用力作用在不同物體上，而一對平衡力作用在同一物體上．(2)看依存關(guān)系：作用力與反作用力同生同滅，相互依存，而一對平衡力則彼此不肯定有依存關(guān)系．目標(biāo)三物體受力的初步分析【導(dǎo)思】(1)如圖所示，一個木塊靜止在粗糙斜面上，受力分析時，第一步應(yīng)當(dāng)做什么？(2)試分析木塊所受的力，并畫出力的示意圖．【歸納】1．受力分析依據(jù)探討的問題，選取合適的物體作為探討對象，分析它受到哪些力的作用，并畫出所受力的示意圖，這一過程即為物體的受力分析．2．受力分析的步驟【典例】例5一建筑塔吊向右上方勻速提升建筑物料，如圖所示．若忽視空氣阻力，則下列有關(guān)物料的受力圖正確的是()例6[2024·廣東試驗中學(xué)高一檢測]如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受的外力的個數(shù)()A．P可能受到三個力B．P肯定受到兩個力C．P可能受到一個力D．P不是受到兩個力，就是受到四個力例7如圖所示，兩個等大、反向的水平力F、F′分別作用在物體A和B上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)．若各接觸面均與水平地面平行，則A、B兩物體的受力個數(shù)分別為()A．3、4B．4、4C．4、5D．4、61.(多選)如圖所示，足球場上，足球受到運動員頭部的作用力變更了足球的運動方向，運動員的頭部受到了足球的作用力，感到難受．關(guān)于這兩個力的說法正確的是()A．運動員對足球的作用力大于足球?qū)\動員的作用力B．這兩個力為作用力與反作用力C．運動員對足球的作用力比足球?qū)\動員的作用力更早產(chǎn)生D．這兩個力肯定會同時消逝2.粗糙的水平地面上有一木箱．現(xiàn)用一水平力拉著木箱勻速前進(jìn)，則()A．木箱所受的拉力和地面對木箱的摩擦力是一對作用力和反作用力B．木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對作用力和反作用力C．木箱所受的重力和木箱對地面的壓力是一對平衡力D.木箱對地面的壓力和地面對木箱的支持力是一對平衡力3．踢毽子是一項深受大眾寵愛的傳統(tǒng)健身運動．在某次踢毽子的過程中，關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說法正確()A．毽子對腳的作用力大于腳對毽子的作用力B．毽子對腳的作用力小于腳對毽子的作用力C．腳對毽子的作用力與毽子對腳的作用力方向相同D．腳對毽子的作用力是由于腳發(fā)生形變產(chǎn)生的4．如圖所示，小明撐桿使船離岸，下列說法正確是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿彎曲是由于桿對小明施加了力C．桿對岸的力大于岸對桿的力D．小明對桿的力和岸對桿的力是一對相互作用力5．畫出圖中物體A所受力的示意圖，并寫出力的名稱和施力物體：(1)物體A靜止，接觸面均光滑；(2)物體A沿固定粗糙斜面上滑；(3)物體A沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，物體A靜止；(5)物體A靜止在粗糙水平面上．3．牛頓第三定律導(dǎo)學(xué)駕馭必備學(xué)問一、1．物體對物體受力施力2．作用力反作用力3．依靠存在作用力反作用力二、1．相等相等相反2．相等相反同一條直線上三、1．一個兩個2．肯定不肯定情境思索答案：(1)×(2)√(3)×共研突破關(guān)鍵實力目標(biāo)一提示：(1)以卵擊石時，卵對石頭的作用力與石頭對卵的作用力是一對作用力和反作用力，依據(jù)牛頓第三定律可知，兩個力等大、反向．(2)雖然卵對石頭的作用力與石頭對卵的作用力等大，但由于兩者能承受的最大外力不同，所以會出現(xiàn)不同的作用效果．[例1]解析：小摯友受到地面的支持力與小摯友給地面的壓力是一對相互作用力，總是等大反向，選項A錯誤，C正確；小摯友在跳繩過程中，處在地球表面同一位置，則所受重力不變，選項B錯誤；小摯友離開地面對上運動是因為具有向上的速度，并不是受到向上的沖力作用，選項D錯誤．答案：C[例2]解析：氣墊船能在水中航行是因為螺旋槳給水一個向后的作用力，反過來水給氣墊船一個向前的反作用力，應(yīng)用了牛頓第三定律，故A正確；戰(zhàn)斗機(jī)在行進(jìn)途中拋棄副油箱，減小質(zhì)量，減小慣性，不涉及牛頓第三定律，故B錯誤；噴水龍頭自動旋轉(zhuǎn)使噴水勻稱，應(yīng)用了牛頓第三定律，故C正確；火箭靠噴出氣體飛上天空，應(yīng)用了牛頓第三定律，故D正確．本題選沒有涉及牛頓第三定律的，故選B.答案：B目標(biāo)二提示：(1)牛受到重力G、地面對牛的支持力FN、繩對牛的拉力F和地面對牛的摩擦Ff，共四個力作用，受力示意圖如圖所示；(2)牛受到的重力G和地面對牛的支持力FN是一對平衡力；繩對牛的拉力F和地面對牛的摩擦力Ff是一對平衡力；(3)牛受到重力G的反作用力是牛對地球的吸引力；地面對牛的支持力FN的反作用力是牛對地面的壓力；繩對牛的拉力F的反作用力是牛對繩的拉力；地面對牛的摩擦力Ff的反作用力是牛對地面的摩擦力．[例3]解析：猴子受的拉力施力物體是樹枝，故選項A錯誤；猴子受的重力施力物體是地球，故選項B錯誤；猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)受重力和樹枝的拉力兩個力，故選項C正確；樹枝對猴子的拉力與猴子對樹枝的拉力是一對作用力和反作用力，故選項D錯誤．答案：C[例4]解析：雜技演員處于平衡狀態(tài)時，雜技演員受到的支持力與雜技演員受到的重力是一對平衡力，大小相等，方向相反；依據(jù)牛頓第三定律可知，雜技演員受到的支持力與雜技演員對凳子的壓力大小相等，方向相反，所以雜技演員對凳子的壓力和雜技演員受到的重力相等，但雜技演員對凳子的壓力和雜技演員的重力是兩種不同性質(zhì)的力，不能說雜技演員對凳子的壓力就是雜技演員受到的重力，故A錯誤．雜技演員受到的支持力的方向是通過前臂豎直向上的，雜技演員受到的支持力與雜技演員受到的重力是一對平衡力，可知雜技演員的重心肯定在前臂所在直線方向上，故B正確．依據(jù)彈力的產(chǎn)生可知，雜技演員受到凳子的支持力是凳子面的形變產(chǎn)生的，故C錯誤．凳子也有重力，所以雜技演員對凳子的壓力與凳子受到的重力的合力和地面對凳子的支持力是一對平衡力，故D錯誤．答案：B目標(biāo)三提示：(1)首先要選定探討對象，將其從四周環(huán)境中隔離出來，例如要先明確是對木塊受力分析還是對粗糙斜面受力分析．(2)①選木塊為探討對象；②木塊受重力G(方向豎直向下)、斜面對木塊的支持力FN(方向與斜面垂直)和斜面對木塊的摩擦力Ff(沿斜面對上)作用；③力的示意圖如圖所示．[例5]解析：由題意可知，物料勻速運動，合力為零，則受力分析，即有拉力FT與重力mg平衡，故A、B、C錯誤，D正確．答案：D[例6]解析：假如彈力FN＝G，斜面體受力可以平衡，故P可能受兩個力的作用，如圖甲所示．假如彈力FN<G，P不行能平衡．假如彈力FN>G，斜面體會受到擋板MN的彈力F和摩擦力Ff，受力分析如圖乙所示．答案：D[例7]解析：先以物體A為探討對象，物體A受重力、拉力、B對A的支持力和B對A的靜摩擦力，所以物體A受4個力的作用．再以物體B為探討對象，水平方向上拉力和A對B的靜摩擦力大小相等，恰好二力平衡，所以地面對B沒有靜摩擦力，即物體B受重力、拉力、A對B的壓力、地面對B的支持力、A對B的靜摩擦力，所以物體B受5個力的作用，故C正確．答案：C精練落實學(xué)科素養(yǎng)1．解析：運動員對足球的作用力與足球?qū)\動員的作用力是作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反、同時產(chǎn)生、同時消逝，故A、C錯