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第五節(jié) 牛頓第三定律
第四章 牛頓運動定律
目錄
CONTENTS
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
情景導(dǎo)入
03
新課講解
04
小試牛刀
05
課堂小結(jié)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道力是相互的，了解作用力和反作用力的概念；
2.通過實驗探究，了解兩個物體間作用力和分作用力大小和方向的關(guān)系
3.應(yīng)用牛頓第三定律分析和解決實際問題
情境導(dǎo)入
02
想一想，相互作用的物體間的力有什么共同的特點？
紅方選手
藍方選手
推力
推力
車輪
地面
摩擦力
摩擦力
賽
車
過
彎
橄欖球比賽
觀察火箭升空，想一想火箭升空背后隱藏的物理知識
新課講解
03
飛船
燃?xì)?
推力
推力
這兩個相互作用的力是同種性質(zhì)的力！
地球
月球
吸引力
吸引力
磁體a
磁體b
磁力
磁力
球拍
網(wǎng)球
彈力
彈力
力的作用總是相互的，同時存在、同時消失！
有力存在，一定有施力物體和受力物體；
力的作用總是相互的，一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力，通常稱為作用力和反作用力。
我們可以把其中任何一個力叫做作用力，另一個力叫做反作用力。

一、作用力和反作用力
思考：公交車上握著吊環(huán)的人，受到幾對作用力和反作用力？
物體A
物體B
(作用力)
（反作用力）
作用力
反作用力
相互作用
① 力總是成對出現(xiàn)，作用力和反作用力是相對的
② 作用力和反作用力是相同性質(zhì)的力
作用力和反作用力的特點
實驗:用彈簧測力計探究作用力和反作用力的關(guān)系
如圖所示，把兩個彈簧測力計A 和B 連接在一起，用手拉A 。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個彈簧測力計的示數(shù)是相等的。改變拉力，彈簧測力計的示數(shù)也都隨之改變，兩個測力計的示數(shù)總相等，這說明作用力和反作用力大小相等，方向相反。
借助傳感器探究作用力和反作用力的關(guān)系
【進階】作用力與反作用力的關(guān)系，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，也與參考系的選取無關(guān)
實驗數(shù)據(jù)分析
如圖所示，根據(jù)計算機導(dǎo)出的力傳感器的數(shù)據(jù)，可以更直觀、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)作用力和反作用力是同時變化的，并且任一時刻總保持等大、反向
F1
F2
兩塊磁鐵之間的相互吸引
F1
F2
兩塊磁鐵之間的相互排斥
二、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_______________上。
②表達式：F＝－F′ (負(fù)號表示方向相反)。
（等值、 反向 、共線 、同性質(zhì)）
相等
相反
同一條直線
兩個物體之間的作用總是相互的，物體間相互作用的作用力和反作用力總是互相一寸、同時存在的，它們同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，無先后之分，并且一定是同一種性質(zhì)的力.
牛頓第三定律的理解
牛頓第三定律揭示了作用力和反作用力之間的定量關(guān)系：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上.這個關(guān)系與物體的大小、形狀，與物體的運動狀態(tài)，與物體受到的其他力及力的作用效果無關(guān).
導(dǎo)學(xué)探究
如圖所示，牧童沿水平方向拉牛，但沒有拉動.
參考答案　牛受到重力G、地面對牛的支持力FN、繩對牛的拉力F和地面對牛的摩擦力Ff，共四個力作用，受力示意圖如圖所示；
牛受到幾個力的作用？
試著畫出牛受力的示意圖.
導(dǎo)學(xué)探究
牛受到的幾個力中，哪些是一對平衡力？
答案　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；
導(dǎo)學(xué)探究
指出牛受到的幾個力的反作用力.
答案　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.
作用力與反作用力
平衡力
共同點
等大、反向、共線
不同點
作用對象
作用在兩個物體上
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、變化或消失，可單獨存在，只是不再平衡
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
作用效果不能疊加，故不可求合力
兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，且合力為零
平衡力與相互作用力的區(qū)分
小試牛刀
04
1.關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說法正確的是( )
A.當(dāng)作用力做正功時，反作用力一定做負(fù)功
B.當(dāng)作用力不做功時，反作用力也不做功
C.作用力與反作用力所做的功一定是大小相等
D.作用力做負(fù)功時，反作用力也可以做負(fù)功
D
答案：D
解析：B.作用力與反作用力的關(guān)系是大小相等，方向相反，但是相互作用的兩個物體不一定都有位移，所以當(dāng)作用力不做功時，反作用力可以做功，故B錯誤;
ACD.一對作用力與反作用力可以都做正功，也可以都做負(fù)功，還可以一個做正功，另一個做負(fù)功;如果作用力與反作用力分別與各自作用物體的運動方向相同，則都做正功;作用力與反作用力分別與各自作用物體的運動方向相反，則都做負(fù)功;如果作用力與物體的運動方向相同，作用力做正功，反作用力與物體的運動方向相反，反作用力做負(fù)功，由于兩物體的位移不一定相等，所以作用力與反作用力所做的功不一定大小相等;故AC錯誤，D正確。
2.如圖所示，下列說法正確的是( )
A. 劃船時，槳先給水向后的力，水后給槳向前的力
B. 衛(wèi)星吸引地球的力大于地球吸引衛(wèi)星的力
C. 猴子拉樹枝的力作用在猴子手上，樹枝拉猴子的力作用
在猴子的重心上
D. 地面對汽車的作用力與汽車對地面的反作用力大小相等，方向相反
D
答案：D
解析：AB.槳給水的力和水給漿的力為相互作用力，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失，始終大小相等，方向相反，同理可知，衛(wèi)星吸引地球的力等于地球吸引衛(wèi)星的力，AB錯誤；
C.猴子拉樹枝的力作用在樹枝上，樹枝拉猴子的力作用在猴子的手上，C錯誤；
D.由牛頓第三定律可知，地面對汽車的作用力與汽車對地面的反作用力大小相等，方向相反，D正確。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
3.利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、勻”。如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時( )
A.硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左
B.桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力
D.桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力
C
答案：C
解析：滑動摩擦力方向與物體間的相對運動方向相反，墨條相對硯臺水平向左運動，則硯臺對墨條的摩擦力方向水平向右，A錯誤；根據(jù)牛頓第三定律結(jié)合A項分析可知，硯臺受到墨條水平向左的摩擦力，而硯臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，其水平方向上受力平衡，則桌面對硯臺的摩擦力方向水平向右，桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力，B錯誤，C正確；對硯臺受力分析，豎直方向上，硯臺受到自身重力、墨條的壓力和桌面的支持力，因此桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力不是一對平衡力，D錯誤。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
情境導(dǎo)入
新課講解
小試牛刀
課堂小結(jié)
4.如圖所示，長度為4L的輕桿兩端分別固定小球A、B（均可視為質(zhì)點），小球A、B的質(zhì)量分別為m、3m，桿上距A球L處的O點套在光滑的水平轉(zhuǎn)軸上，桿可繞水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當(dāng)A、B兩球靜止在圖示位置時，轉(zhuǎn)軸受桿的作用力大小為F1；當(dāng)A、B兩球轉(zhuǎn)動至圖示位置時，桿OA部分恰好不受力，轉(zhuǎn)軸受桿的作用力大小為F2。忽略空氣阻力，則F1與F2的比值為( )
A.1:12
B.1:4
C.1:3
D.4:9
C
答案：C
解析：當(dāng)A、B兩球靜止在圖示位置時，對整體由平衡條件得
由牛頓第三定律可知，轉(zhuǎn)軸受桿的作用力大小為
當(dāng)A、B兩球轉(zhuǎn)動至圖示位置時，桿OA部分恰好不受力，對A球
，對B球
聯(lián)立解得 ，由牛頓第三定律可知
則
故選C
課堂小結(jié)
05
① 牛頓第三定律
（1）作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是相互的.當(dāng)一個物體對另一個物體施加了力，后一個物體同時對前一個物體也施加了力.物體間相互作用的這一對力，通常叫作作用力和反作用力.
（2）牛頓第三定律的內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上.
（3）牛頓第三定律表達式：F=-F`（“-”表示方向相反）.
1
性質(zhì)相同、同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失
分別作用在兩個物體上，一對平衡力作用在同一物體上
感謝觀看
Thank you

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