PAGE10-3．牛頓第三定律目標體系構建明確目標·梳理脈絡【學習目標】1．知道作用力、反作用力的概念。2．理解牛頓第三定律，會區分一對相互作用力和一對平衡力。3．會用牛頓第三定律解決簡潔問題。4．學會簡潔的受力分析。【思維脈絡】課前預習反饋教材梳理·落實新知學問點1作用力與反作用力1.力是物體對物體的作用。只要談到力，就肯定存在著__受力物體__和__施力物體__。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__作用力__和__反作用力__。3．作用力和反作用力總是相互__依靠__、同時__存在__的。我們可以把其中任何一個力叫作__作用力__，另一力叫作__反作用力__。學問點2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，結果發覺兩個彈簧測力計的示數是__相等__的。變更拉力，彈簧測力計的示數也隨著變更，但兩個彈簧測力計的示數總是__相等__的，方向__相反__。2．牛頓第三定律：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。學問點3物體受力的初步分析1．概念：把探討對象(指定物體)在指定的物理環境中受到的__全部__力都分析出來，并畫出物體所受的力的__示意圖__，這個過程就是受力分析。2．受力分析的兩條思路(1)依據物體__運動狀態__的變更來分析和推斷其受力狀況。(2)依據各種力的特點，從__相互作用__的角度來分析物體的受力。3．受力分析要留意的幾個問題(1)明確要分析哪個物體所受的力。(2)受力分析的一般依次：先分析__重力__、再分析__彈力__、然后分析__摩擦力__，最終分析其他力，并且畫出力的示意圖。(3)在受力分析時，不要把某個力的反作用力跟這個力的__平衡力__混淆。4．一對平衡力和一對作用力與反作用力(1)一對相互平衡的力作用在__同一__物體上，一對作用力和反作用力作用在兩個相互作用的物體上。(2)一對相互平衡的力不肯定是同一種類的力，一對作用力和反作用力肯定是__同一__種類的力。預習自測『判一判』(1)物體間可能只有作用力，而沒有反作用力。(×)(2)物體間先有作用力，然后才有反作用力。(×)(3)物體間的作用力可能與反作用力等大、反向，可以抵消。(×)(4)凡是大小相等，方向相反，作用在同始終線上的力都是作用力和反作用力。(×)(5)物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互平衡的力。(×)(6)物塊靜止放在水平桌面上，物塊所受重力和桌面對物塊的支持力是一對相互平衡的力。(√)『選一選』如圖所示，一人用水平力推一輛停在水平路面上的汽車，但未能推動，此時(C)A．人的推力小于車對人的作用力B．人的推力小于車受到的摩擦力C．人的推力與車受到的摩擦力是一對平衡力D．人的推力與車受到的摩擦力是一對作用力與反作用力解析：人的推力等于車對人的作用力，它們是一對作用力與反作用力的關系，故A錯誤；汽車還靜止在水平地面上，說明人的推力等于汽車受到的靜摩擦力，它們是一對平衡力，故B、D錯誤，C正確。『想一想』如下圖所示是某校高一年級(1)班與(2)班的一場拔河競賽，競賽結果(1)班同學勝出，拔河時(1)班同學對繩的拉力比(2)班同學大嗎？答案：不是。課內互動探究細研深究·破疑解難探究牛頓第三定律┃┃情境導入__■雞蛋碰石頭，雞蛋破了，而石頭絲毫無損，說明石頭對雞蛋的作用力大，而雞蛋對石頭的作用力小，這一推斷對嗎？提示：這一推斷不對。雞蛋碰石頭，雞蛋對石頭的力和石頭對雞蛋的力是一對作用力與反作用力，大小必定相等。雞蛋破了，是因為雞蛋殼強度不大，易碎。┃┃要點提煉__■1．適用范圍：牛頓第三定律是個普遍定律。所闡明的作用力與反作用力的關系不僅適用于靜止的物體之間，也適用于相對運動的物體之間，這種關系與作用力性質、物體質量大小、作用方式(接觸還是不接觸)、物體運動狀態及參考系的選擇均無關。2．作用力與反作用力的關系作用力與反作用力的關系可總結為“四同、三異、三無關”。(1)四同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(同一條直線,同大小,同時產生、變更、消逝,同性質))(2)三異eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反向,異體,不同效果))(3)三無關eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與物體的種類無關,與相互作用的兩物體的狀態無關,與是否與另外物體相互作用無關))(1)作用力和反作用力分別作用在兩個物體上，其作用效果分別體現在各自的受力物體上，所以作用力和反作用力產生的效果不能抵消。(2)牛頓第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物體的相互作用規律，是整個力學的基礎。特殊提示┃┃典例剖析__■典題1如圖所示，馬拉車在水平路面上前進，下列說法正確的是(C)A．馬對車的拉力大于車對馬的拉力B．馬對車的拉力小于車對馬的拉力C．馬對車的拉力等于車對馬的拉力D．只有當馬車勻速前進時，馬對車的拉力才等于車對馬的拉力思路引導：作用力與反作用力的關系與物體的運動狀態及參考系的選取均無關。解析：馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對作用力與反作用力，它們總是大小相等、方向相反，與兩物體的運動狀態沒有關系，故A、B、D錯誤，C正確，故選C。思維升華：牛頓第三定律中“總是”表現在以下三個方面(1)與物體的大小和形態無關。(2)與物體的運動狀態無關。(3)與物體受不受其他力無關。┃┃對點訓練__■1．(2024·北京師大二附中高一上學期期中)竹蜻蜓是一種中國傳統的民間兒童玩具，流傳甚廣。如圖所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”兩部分組成。玩兒時，雙手一搓竹柄，然后雙手松開，竹蜻蜓就會旋轉著飛上天空，過一會兒落下來。松手后，關于竹蜻蜓和空氣間的相互作用力，下列說法中正確的是(C)A．竹蜻蜓對空氣的作用力大于空氣對竹蜻蜓的作用力B．竹蜻蜓對空氣的作用力小于空氣對竹蜻蜓的作用力C．竹蜻蜓對空氣的作用力等于空氣對竹蜻蜓的作用力D．竹蜻蜓對空氣的作用力與空氣對竹蜻蜓的作用力方向相同解析：竹蜻蜓對空氣的作用力與空氣對竹蜻蜓的作用力是一對作用力與反作用力，依據牛頓第三定律，它們大小相等方向相反，故選C。探究一對平衡力跟一對作用力和反作用力的比較┃┃情境導入__■如圖甲、乙為球的重力G、木板對球的支持力F1和球壓木板的力F2，它們之間存在什么關系？提示：G與F1是一對平衡力；F1與F2是一種作用力和反作用力。┃┃要點提煉__■一對相互作用力與一對平衡力之間的比較一對作用力和反作用力一對平衡力共同點大小相等、方向相反、且作用在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依靠關系相互依存，不行單獨存在，同時產生，同時變更，同時消逝無依靠關系，撤除一個，另一個可依舊存在力的性質肯定是同性質的力不肯定是同性質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，各自產生作用效果，故不能作為使物體平衡的條件一對平衡力的作用效果是使物體處于平衡狀態，合力為零特殊提示(1)作用力與反作用力是“異體、共線、反向、等大、同性同存”，而平衡力是“同體、共線、反向、等大”。(2)一對作用力和反作用力與一對平衡力的最直觀的區分是：看作用點，一對平衡力的作用點肯定在同一個物體上，作用力和反作用力的作用點肯定分別作用在兩個物體上，還可以看它們是不是相互作用產生的。┃┃典例剖析__■典題2一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，則(C)A．燈泡受的重力和燈泡對繩的拉力是一對平衡力B．燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力C．燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力D．繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對平衡力思路引導：作用力和反作用力肯定作用在兩個不同物體上，不能抵消，而平衡力肯定作用在同一物體上，合力肯定為零。解析：燈泡受的重力和繩對燈泡的拉力是一對平衡力，選項A、B錯誤；燈泡對繩的拉力和繩對燈泡的拉力是一對作用力和反作用力，繩對天花板的拉力和天花板對繩的拉力是一對作用力和反作用力，選項C正確，選項D錯誤。思維升華：推斷一對力是不是作用力和反作用力，主要看兩方面：一是看作用點，作用力和反作用力應作用在兩個相互作用的物體上，即有兩個作用點；二是看產生緣由，作用力和反作用力是由于相互作用而產生的，肯定是同一種性質的力。┃┃對點訓練__■2．如圖所示，小車放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小車，不計小車與地面之間的摩擦力，下列說法正確的是(B)A．甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對作用力和反作用力B．小車靜止時甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對平衡力C．若小車加速向右運動，表明小車拉甲的力大于甲拉小車的力D．若小車加速向右運動，表明乙拉小車的力大于小車拉乙的力解析：小車靜止時，甲、乙拉小車的力是一對平衡力，A錯B對；甲和小車、乙和小車之間的相互作用力大小相等，C、D錯誤。探究物體受力分析┃┃情境導入__■人走路時(如圖所示)，人受到幾個力的作用？人和地球間的作用力和反作用力的對數有幾對？提示：人走路時受到三個力的作用即重力、地面的支持力和地面對人的摩擦力。力的作用總是相互的，這三個力的反作用力分別是人對地球的吸引作用，人對地面的壓力和人對地面的摩擦力，所以人走路時與地球間有三對作用力和反作用力。┃┃要點提煉__■1．受力分析把指定物體(探討對象)在指定的物理環境中受到的全部力找出來，并畫出受力示意圖，這就是受力分析。2．受力分析常用的方法(1)整體法與隔離法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個物體作為一個整體來分析的方法將探討對象與四周物體分隔開分析的方法選用原則探討系統外的物體對系統整體的作用力或系統整體的加速度探討系統內物體之間的相互作用力留意問題受力分析時不要再考慮系統內物體間的相互作用力一般隔離受力較少的物體整體法、隔離法在受力分析時要敏捷選用：①當所涉及的物理問題是整體與外界作用時，應用整體分析法，可使問題簡潔明白，而不必考慮內力的作用。②當涉及的物理問題是物體間的作用時，要應用隔離分析法，這時系統中物體間相互作用的內力就會變為各個獨立物體的外力。(2)假設法：在受力分析時，若不能確定某力是否存在，可先對其作出存在或不存在的狀況假設，然后再就該力存在與否對物體運動狀態影響的不同來推斷該力是否存在。3．受力分析的步驟4．受力分析時應留意的幾個問題(1)分析物體受力時，只分析四周物體對探討對象所施加的力，不要分析探討對象對四周物體施加的力，也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在探討對象上。(2)受力分析時，不要多力或漏力，要留意確定每個力的施力物體和受力物體。(3)正確區分內力和外力：對幾個物體組成的系統進行受力分析時，這幾個物體間的作用力為內力，不能在受力圖中出現；當把其中的某一物體單獨隔離分析時，原來的內力變成外力，要畫在受力圖上。(4)物體受力狀況會隨運動狀態的變更而變更，必要時要運用平衡條件判定未知力的有無及方向。(5)受力分析需嚴密，外部作用看整體，相互作用要隔離。找施力物體防“添力”。依次分析防“漏力”。┃┃典例剖析__■典題3如圖所示，A物體沿豎直墻自由下滑，B、C、D物體均靜止，各接觸面均粗糙。下列說法正確的是(C)A．A物體受到三個力作用B．B物體受到四個力作用C．C物體受到三個力作用D．D物體受到三個力作用思路引導：分析物體的受力狀況時，首先明確探討對象，然后分析其他物體對探討對象的作用力。解析：A物體沿豎直墻自由下滑，“自由”說明物體A與豎直墻之間沒有彈力和摩擦力，因此A只受重力作用，故A錯誤；B物體處于靜止狀態，受到重力、彈力、摩擦力三個力的作用，故B錯誤；C物體受到重力和兩個繩子的拉力，故C正確；D物體處于靜止狀態，受到重力、支持力、繩子的拉力和靜摩擦力四個力的作用，故D錯誤。思維升華：受力分析的幾項留意(1)理解“確定探討對象”的含義，題目要求分析A物體受力，那么A物體對其他物體的力就不是A所受的力。(2)受力分析時，只考慮依據性質命名的力。(3)防止“漏力”和“添力”。按正確依次進行受力分析是防止“漏力”的有效措施；留意找尋施力物體，這是防止“添力”的措施之一，找不出施力物體，則這個力肯定不存在。┃┃對點訓練__■3．如圖所示，在水平面上疊放著兩個物體A和B，兩物體在F1、F2(F1>F2)的水平拉力作用下，處于靜止狀態。試分別在甲、乙、丙圖中畫出A物體、B物體和整體的受力圖。答案：核心素養提升以題說法·啟智培優易錯點：對牛頓第三定律理解不透徹而致錯案例(多選)我國有一種傳統的民族體育項目叫作“押加”，事實上相當于兩個人拔河，假如甲、乙兩人在押加競賽中，甲獲勝，則下列說法中正確的是(BD)A．甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力，所以甲獲勝B．當甲把乙拉過去時，甲對乙的拉力大小等于乙對甲的拉力大小C．當甲把乙加速拉過去時，甲對乙的拉力大于乙對甲的拉力D．甲對乙的拉力大小始終等于乙對甲的拉力大小，只是地面對甲的摩擦力大于地面對乙的摩擦力，所以甲獲勝錯解：AC錯因分析：受解答常規題目的思維定式的影響，對牛頓第三定律理解不透徹，誤認為甲獲勝的緣由是甲對乙的拉力大小大于乙對甲的拉力大小，從而錯選A、C項。解析：物體的運動狀態是由其自身的受力狀況確定的，只有當物體所受的合外力不為零時，物體的運動狀態才會變更，不論物體處于何種狀態，