5 牛顿第三定律1.1.知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。2.2.知道牛顿第三定律的内容，能用它解释一些相互作用的规律。知道牛顿第三定律的内容，能用它解释一些相互作用的规律。3.3.能区分平衡力与作用力和反作用力。能区分平衡力与作用力和反作用力。4.4.能对物体进行正确的受力分析能对物体进行正确的受力分析。 重点：重点：1.1.知道力的作用是相互的，明确作用力和反作用力的关系。知道力的作用是相互的，明确作用力和反作用力的关系。 2.2.掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。难点：难点：1.1.区分平衡力、作用力和反作用力。区分平衡力、作用力和反作用力。 2.2.应用牛顿第三定律分析实际问题。应用牛顿第三定律分析实际问题。一、作用力与反作用力一、作用力与反作用力1.1.定义定义两个物体之间的作用是两个物体之间的作用是_的，物体之间相互作用的这一对的，物体之间相互作用的这一对力叫做力叫做_和和_，我们可以把其中的任意一个力叫，我们可以把其中的任意一个力叫做作用力，则另一个力就叫反作用力。做作用力，则另一个力就叫反作用力。2.2.施力物体与受力物体施力物体与受力物体_的两个物体互为施力物体和受力物体的两个物体互为施力物体和受力物体。 相互相互作用力作用力反作用力反作用力相互作用相互作用3.3.几对常见的作用力和反作用力几对常见的作用力和反作用力作作 用用 力力反作用力反作用力重力重力 拉力拉力 压力压力 地球对物体的吸引力地球对物体的吸引力 物体对地球的吸引力物体对地球的吸引力 手对弹簧的拉力手对弹簧的拉力 弹簧对手的拉力弹簧对手的拉力 重物对水平桌面的压力重物对水平桌面的压力 _的支持力的支持力 水平桌面对重物水平桌面对重物二、牛顿第三定律二、牛顿第三定律1.1.内容内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小两个物体之间的作用力和反作用力总是大小_，方向，方向_，作用在，作用在_上。上。2.2.表达式表达式( (作用力作用力)F=- F()F=- F(反作用力反作用力) )，式中的，式中的“- -”号表示方向号表示方向_。相等相等相反相反一条直线一条直线相反相反三、物体的受力分析三、物体的受力分析1.1.物体的加速度是由它所受的各个力的物体的加速度是由它所受的各个力的_决定的，要确定决定的，要确定物体的运动情况，就必须分析物体的物体的运动情况，就必须分析物体的_情况。情况。2.2.在分析一个物体的受力情况时，必须明确分析在分析一个物体的受力情况时，必须明确分析_所受所受的力，而不分析它对其他物体的的力，而不分析它对其他物体的_。合力合力受力受力这个物体这个物体作用力作用力【判一判【判一判】(1)(1)只有物体相互接触时，物体间才存在作用力和反作用力。只有物体相互接触时，物体间才存在作用力和反作用力。( )( )(2)(2)两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。( )( )(3)(3)凡是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的两个力必定是凡是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力。一对作用力和反作用力。( )( )(4)(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间，地面对运动员的支持力大于跳高运动员从地面上起跳的瞬间，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力。运动员对地面的压力。( )( )提示：提示：(1)(1)不接触的物体间也存在作用力和反作用力，比如磁铁不接触的物体间也存在作用力和反作用力，比如磁铁和铁钉之间的作用力，故和铁钉之间的作用力，故(1)(1)错；错；(2)(2)两个物体间的作用力和反作用力产生的机理是相同的，是弹两个物体间的作用力和反作用力产生的机理是相同的，是弹力都是弹力，是摩擦力都是摩擦力，因此，作用力和反作用力的力都是弹力，是摩擦力都是摩擦力，因此，作用力和反作用力的性质一定相同，故性质一定相同，故(2)(2)对；对；(3)(3)大小相等，方向相反，作用在一条直线上的两个力也可能是大小相等，方向相反，作用在一条直线上的两个力也可能是一对平衡力，故一对平衡力，故(3)(3)错；错；(4)(4)跳高运动员从地面上起跳的瞬间，运动员受重力和地面对运跳高运动员从地面上起跳的瞬间，运动员受重力和地面对运动员的支持力，当支持力大于重力时，运动员才产生向上的加速动员的支持力，当支持力大于重力时，运动员才产生向上的加速度，才能起跳。而地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力度，才能起跳。而地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小一定相等，故是一对作用力和反作用力，大小一定相等，故(4)(4)错。错。 探究作用力和反作用力探究作用力和反作用力在鼓掌时右手用力拍打左手，两只手同时感觉到力的作用；用在鼓掌时右手用力拍打左手，两只手同时感觉到力的作用；用一只弹簧测力计拉一条橡皮筋时，发现弹簧测力计的弹簧和橡一只弹簧测力计拉一条橡皮筋时，发现弹簧测力计的弹簧和橡皮筋都发生了形变皮筋都发生了形变; ;当将两个磁铁慢慢地靠近时，可以看到它们当将两个磁铁慢慢地靠近时，可以看到它们很快地运动起来，这两个磁铁都受到了吸引力。由这些现象，很快地运动起来，这两个磁铁都受到了吸引力。由这些现象，结合下表分析两物体之间是否存在作用力和反作用力。结合下表分析两物体之间是否存在作用力和反作用力。两物体的情境两物体的情境两物体间是否存在作用力和反作用力两物体间是否存在作用力和反作用力( (填填“是是”或或“否否”) )运动时运动时 静止时静止时 接触时接触时 不接触时不接触时 _ _ 是是_ _ 是是_ _ 是是_ _ 是是【知识点拨【知识点拨】作用力与反作用力的四个性质作用力与反作用力的四个性质(1)(1)同质性：作用力和反作用力是同一性质的力，即作用力是重同质性：作用力和反作用力是同一性质的力，即作用力是重力，反作用力也是重力；作用力是弹力，反作用力也是弹力。力，反作用力也是重力；作用力是弹力，反作用力也是弹力。(2)(2)异体性：作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各异体性：作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各自对自己的受力物体产生作用效果，所以它们产生的作用效果不会自对自己的受力物体产生作用效果，所以它们产生的作用效果不会抵消。抵消。(3)(3)同时性：作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消同时性：作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失。失。(4)(4)普遍性：作用力和反作用力的关系适用于任何物体之间，与物普遍性：作用力和反作用力的关系适用于任何物体之间，与物体的运动状态无关，与参考系的选择也无关。体的运动状态无关，与参考系的选择也无关。【探究归纳【探究归纳】1.1.作用力和反作用力总是互相依存。作用力和反作用力总是互相依存。2.2.作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。【典例【典例1 1】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数】人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有有( )( )A.1A.1对对 B.2B.2对对 C.3C.3对对 D.4D.4对对【思路点拨【思路点拨】人受到地球几个力的作用，人和地球间的作用力人受到地球几个力的作用，人和地球间的作用力和反作用力就有几对。和反作用力就有几对。【解析【解析】选选C C。人走路时，受到地球对人的引力、摩擦力和支。人走路时，受到地球对人的引力、摩擦力和支持力。人对地球的引力和地球对人的万有引力是一对作用力和持力。人对地球的引力和地球对人的万有引力是一对作用力和反作用力；人对地面的摩擦力和地面对人的摩擦力是一对作用反作用力；人对地面的摩擦力和地面对人的摩擦力是一对作用力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作力和反作用力；人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力；共有用力和反作用力；共有3 3对力，故对力，故C C正确。正确。 牛顿第三定律牛顿第三定律1.1.探究作用力与反作用力的大小、方向关系。探究作用力与反作用力的大小、方向关系。如图所示，把如图所示，把A A、B B两只弹簧测力计连接在一起，用手拉弹簧测两只弹簧测力计连接在一起，用手拉弹簧测力计，结合表格分析两只弹簧测力计的读数的关系，由此你可力计，结合表格分析两只弹簧测力计的读数的关系，由此你可以得出的结论是什么以得出的结论是什么?_?_。点拨：点拨：保持两测力计保持两测力计平行，注意测钩的角平行，注意测钩的角度，以免产生扭力。度，以免产生扭力。 条件条件A A、B B读数是否相同读数是否相同A A弹簧不动，用弹簧不动，用B B弹簧拉弹簧拉A A_B B弹簧不动，用弹簧不动，用A A弹簧拉弹簧拉B B_A A、B B对拉，同时两弹簧匀速运对拉，同时两弹簧匀速运动动 _A A、B B对拉，同时两弹簧加速运对拉，同时两弹簧加速运动动_结论：两物体之间的作用力和反作用力总是大小结论：两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等相等，方向相反。，方向相反。相同相同相同相同相同相同相同相同不一定同时出现，也不一不一定同时出现，也不一定同时消失定同时消失 一定同时出现，同时变一定同时出现，同时变化，同时消失化，同时消失 2.2.结合表格分析作用力与反作用力和一对平衡力的不同点和共结合表格分析作用力与反作用力和一对平衡力的不同点和共同点。同点。作用力与反作用力作用力与反作用力一对平衡力一对平衡力不不同同点点研究对象研究对象 _ _ _性性 质质 _ _ _ _作用效果作用效果 _ _ _同时性同时性 _ _共同点共同点 _ _作用在两个物体上作用在两个物体上 作用在一个物体上作用在一个物体上 一定是同种性质的力一定是同种性质的力 可以是不同性质的力可以是不同性质的力 不能抵消不能抵消 可以抵消可以抵消 等大、反向、作用在同一条直线上等大、反向、作用在同一条直线上 【知识点拨【知识点拨】牛顿三大定律的区别与联系牛顿三大定律的区别与联系1.1.区别区别(1)(1)物理意义物理意义牛顿第一定律：指出了力是物体运动状态发生改变的原因，牛顿第一定律：指出了力是物体运动状态发生改变的原因，即力是产生加速度的原因。即力是产生加速度的原因。牛顿第二定律：牛顿第二定律：F F合合=ma=ma，揭示了加速度是力作用的结果，揭，揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、质量、加速度的定量关系。示了力、质量、加速度的定量关系。牛顿第三定律：牛顿第三定律：F=-FF=-F，揭示了物体间力的作用的相互性，揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。明确了相互作用力的关系。(2)(2)研究方法研究方法牛顿第一定律：根据理想实验归纳总结得出，不能直接用实牛顿第一定律：根据理想实验归纳总结得出，不能直接用实验验证。验验证。牛顿第二定律：用控制变量法研究牛顿第二定律：用控制变量法研究F F、m m、a a之间的关系，可之间的关系，可用实验验证。用实验验证。牛顿第三定律：由实际现象归纳总结得出，可用实验验证。牛顿第三定律：由实际现象归纳总结得出，可用实验验证。2.2.联系联系牛顿三大定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律是牛顿三大定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律是以牛顿第一定律为基础，且由实验总结得出的。以牛顿第一定律为基础，且由实验总结得出的。【探究归纳【探究归纳】牛顿第三定律牛顿第三定律1.1.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。向相反，作用在同一条直线上。2.2.表达式：表达式：( (作用力作用力)F=- F()F=- F(反作用力反作用力) )，式中的，式中的“- -”号表示号表示方向相反。方向相反。3.3.作用力和反作用力有四个特征：作用力和反作用力有四个特征：(1)(1)等值等值;(2);(2)反向反向;(3);(3)共线共线;(4);(4)相互作用。相互作用。【典例【典例2 2】一物体受绳拉力的作用，由静止开始前进，先做加】一物体受绳拉力的作用，由静止开始前进，先做加速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动，下列说法正确速运动，然后改为匀速运动，再改为减速运动，下列说法正确的是的是( )( )A.A.加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.B.减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.C.只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等只有匀速前进时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.D.不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等等【思路点拨【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：(1)(1)判断两力是否是相互作用力。判断两力是否是相互作用力。(2)(2)由牛顿第三定律判断两力的关系。由牛顿第三定律判断两力的关系。 【解析【解析】选选D D。绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力和。绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力和反作用力，由牛顿第三定律可知作用力、反作用力总是大小相反作用力，由牛顿第三定律可知作用力、反作用力总是大小相等，与相互作用的物体所处的状态没有关系，故选等，与相互作用的物体所处的状态没有关系，故选D D。 物体的受力分析物体的受力分析在分析物体的受力情况时，是分析物体的性质力还是分析物体在分析物体的受力情况时，是分析物体的性质力还是分析物体的效果力？的效果力？提示：提示：在分析物体的受力情况时，必须知道每一个力的施力物在分析物体的受力情况时，必须知道每一个力的施力物体，因此是分析性质力，不分析效果力。体，因此是分析性质力，不分析效果力。【规律方法【规律方法】受力分析的四点注意受力分析的四点注意(1)(1)分析一个力，都应找到施力物体，没有施力物体的力是不分析一个力，都应找到施力物体，没有施力物体的力是不存在的，这是防止存在的，这是防止“多力多力”的有效措施之一。的有效措施之一。(2)(2)只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其他物体所施的力。施的力。(3)(3)只分析根据性质命名的力。只分析根据性质命名的力。(4)(4)合力和分力不能同时作为物体所受的力。合力和分力不能同时作为物体所受的力。【探究归纳【探究归纳】物体的受力分析物体的受力分析1.1.明确研究对象；明确研究对象；2.2.把对象单独隔离出来；把对象单独隔离出来；3.3.按照按照“一重二弹三摩擦一重二弹三摩擦”的顺序依次受力分析；的顺序依次受力分析；4.4.检查是否检查是否“漏力漏力”或或“添力添力”。【典例【典例3 3】(2012(2012锦州高一检测锦州高一检测) )如图所示，如图所示，A A、B B、C C三木块叠三木块叠放在水平桌面上，对放在水平桌面上，对B B木块施加一水平向右的恒力木块施加一水平向右的恒力F F，三木块共，三木块共同向右匀速运动，已知三木块的重力都是同向右匀速运动，已知三木块的重力都是G G，分别对三木块进，分别对三木块进行受力分析。行受力分析。FACB【思路点拨【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)(1)可对三个木块采取可对三个木块采取“隔离法隔离法”受力分析。受力分析。(2)(2)对某个木块的受力分析顺序为一重二弹三摩擦。对某个木块的受力分析顺序为一重二弹三摩擦。(3)(3)注意木块受力与运动的统一性。注意木块受力与运动的统一性。【解析【解析】先从受力情况最简单先从受力情况最简单的的A A开始分析，如图甲。开始分析，如图甲。A A受力受力平衡，竖直方向受向下的重力平衡，竖直方向受向下的重力G G，B B对对A A的支持力的支持力F FN1N1=G=G，水平，水平方向不受力。然后依次向下分方向不受力。然后依次向下分析，析，B B木块也受力平衡，如图乙木块也受力平衡，如图乙, ,竖直方向受三个力作用，重竖直方向受三个力作用，重力力G G、A A对对B B的压力的压力F FN1N1=G=G、C C对对B B的支持力的支持力F FN2N2=2G=2G；水平方向受；水平方向受两个力，向右的恒力两个力，向右的恒力F F和和C C对对B B的摩擦力的摩擦力F FCBCB=F=F。C C木块同样受力平木块同样受力平衡，如图丙所示，竖直方向受三个力作用，重力衡，如图丙所示，竖直方向受三个力作用，重力G G、B B对对C C的压的压力力F FN2N2=2G=2G、桌面对、桌面对C C的支持力的支持力F FN3N3=3G=3G；水平方向受两个力，；水平方向受两个力，B B对对C C水平向右的静摩擦力水平向右的静摩擦力F FBCBCF F，桌面对，桌面对C C的向左的滑动摩擦力的向左的滑动摩擦力F FC C桌桌F F。【温馨提示【温馨提示】牛顿第三定律不仅揭示了两物体相互作用的规律，牛顿第三定律不仅揭示了两物体相互作用的规律，而且为解决力学问题转换研究对象提供了理论基础，拓宽了牛而且为解决力学问题转换研究对象提供了理论基础，拓宽了牛顿第二定律的适用范围，在力学题目中时有考查。顿第二定律的适用范围，在力学题目中时有考查。【典例】双人滑冰比赛表演刚开始时两人静止【典例】双人滑冰比赛表演刚开始时两人静止不动，随着优美的音乐响起，相互猛推一下之不动，随着优美的音乐响起，相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动。假定两人与冰面后他们分别向相反方向运动。假定两人与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于离比乙远，这是由于( )( )A.A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B.B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.C.在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D.D.在刚分开时，甲的加速度小于乙的加速度在刚分开时，甲的加速度小于乙的加速度考查内容考查内容牛顿第三定律的综合应用牛顿第三定律的综合应用 【思路点拨【思路点拨】解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)(1)甲推乙的力与乙推甲的力为作用力、反作用力。甲推乙的力与乙推甲的力为作用力、反作用力。(2)(2)用牛顿第二定律判断甲、乙的加速度。用牛顿第二定律判断甲、乙的加速度。(3)(3)由运动学公式分析初速度。由运动学公式分析初速度。 【解析【解析】选选C C。根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和。根据牛顿第三定律，在推的过程中，作用力和反作用力是等大、反向、共线的，它们总是同时产生、同时消反作用力是等大、反向、共线的，它们总是同时产生、同时消失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同。由于两人和失、同时变化的，所以推力相等，作用时间相同。由于两人和冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同相同( (均为均为gg) )，由运动学公式，由运动学公式v v2 22ax2ax可知，加速度相同，甲可知，加速度相同，甲在冰上滑行的距离比乙远，说明在刚分开时，甲的初速度大于在冰上滑行的距离比乙远，说明在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度，故选乙的初速度，故选C C。