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1、3.3 牛顿第三定律高中物理必修第一册新课引入新课引入力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？例如，大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面上。那么，他们施加给对方的力，大小相等吗？问题：一、作用力和反作用力一、作用力和反作用力 力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。左手左手右手右手力力力力F左左对右右F右右对左左 用用手手拉拉弹弹簧簧，弹弹簧簧受受到到手手的的拉拉力力F，同同时时弹弹簧簧发发生生形形变变，手也就受到弹簧的拉力手也就受到弹簧的拉力F/。弹簧弹簧手手力力力力 坐在椅子上用力推桌子，坐在椅子上用力推桌子，会感到桌子也在推我们，我们会感到桌子也
2、在推我们，我们的身体要向后仰。的身体要向后仰。小象小象椅椅力力力力 我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引（重力我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引（重力)。其。其实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之间的作用也是相互的。如实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之间的作用也是相互的。如此等等，不胜枚举。此等等，不胜枚举。地球地球卫星卫星力力力力物体物体1 1物体物体2 2力力F力力F/施施受受 观察和察和实验的的结果表明，两个物体之果表明，两个物体之间的作用的作用总是相互的。当一个是相互的。当一个物体物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定另一个物体施加了力，后一个物体一定同同
3、时对前一个物体也施前一个物体也施加了力。物体加了力。物体间相互作用的相互作用的这一一对力，通常叫作力，通常叫作作用力和反作用力作用力和反作用力。一、作用力与反作用力一、作用力与反作用力 这又是一个定量的问题，而定量的问题通常只靠观察这又是一个定量的问题，而定量的问题通常只靠观察和经验是解决不了的，它需要通过实验测量来回答。和经验是解决不了的，它需要通过实验测量来回答。作用力和反作用力的大小之作用力和反作用力的大小之间、方向之、方向之间有什么有什么样的关系的关系？演示演示用用弹簧簧测力力计探究作用力和反作用力的关系（探究作用力和反作用力的关系（阅读）上面是通过弹力进行的上面是通过弹力进行的实验，
4、摩擦力满足上面的关实验，摩擦力满足上面的关系吗？如果是不相互接触的系吗？如果是不相互接触的力呢？力呢？从从实验中可以中可以发现，两个，两个弹簧簧测力力计的示数是相等的，方向相反。的示数是相等的，方向相反。摩擦力摩擦力磁力磁力二、牛顿第三定律二、牛顿第三定律 1.内容：内容：两个物体间的作用力与反作用力两个物体间的作用力与反作用力总是总是大大小相等，方向相反，作用在一条直线上。小相等，方向相反，作用在一条直线上。2.数学表达式：数学表达式：F=-F(“”表示方向相反)3 3、作用力和反作用力的特点：作用力和反作用力的特点：大小相等，相反，作用在同一直大小相等，相反，作用在同一直线上线上（等大、反
5、向、共线）（等大、反向、共线）分别作用在分别作用在两个两个不同的物体上不同的物体上（异物）（异物）二者的二者的性质性质总是相同的总是相同的（同性）（同性）同时产生、同时消失同时产生、同时消失（同时）（同时）在生活和生在生活和生产中中应用牛用牛顿第三定律的例子是很多的第三定律的例子是很多的F桨对水水F水水对桨F桨对水水F水水对桨F车轮受到的力受到的力F地面受到的力地面受到的力 汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面间的汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这
6、样产生的。力，使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这样产生的。若把若把驱动轮架空，不架空，不让它跟地面接触，它跟地面接触，这时车轮虽然然转动，但，但车轮不推地面，地不推地面，地面也就不会面也就不会产生向前推生向前推车的力，汽的力，汽车就不就不会前会前进。陷陷在在泥泥泞泞中中的的汽汽车车，尽尽管管车车轮轮飞飞转转，但但是是如如果果泥泥和和车车轮轮之之间间太太滑滑，车车轮轮得得不不到到足足够够的的摩摩擦擦力力，车车也也是是出出不不来的。来的。许多越野多越野车可以按需要分可以按需要分别由前由前轮或后或后轮驱动，必要，必要时甚至可以四甚至可以四轮同同时驱动，以便根据，以便根据车轮与地面接触的不同情况来与地
7、面接触的不同情况来获得足得足够的的动力。力。拓展学拓展学习用传感器探究作用力与反作用力的关系（阅读）用传感器探究作用力与反作用力的关系（阅读）力传感器可以把它受力的大小随时问变化的情况，由计算机屏幕显示出来。把两个互相钓着的力传感器，同时连在计算机上，其中，一个系在墙壁上固定，另一个握在手中。中上下两条图线分别表示两个力传感器受力的大小。用手拉一个力传感器，可以看到在一个力传感器受力的同时，另一个力传感器也同时受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小相等、方向相反。两位同学各持一个力传感器，互相钩着。一人用力拉力传感器朝自己方向运动。从计算机屏幕可在运动的过程中，尽管力的大小随运动时间不断变化
8、，但在运动中的任何时刻，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。在分析物体的受力情况在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟，不要把某个力的反作用力跟这个个力的平衡力混淆。力的平衡力混淆。什么叫做二力平衡？什么叫做二力平衡？一个物体一个物体受到两个力的作用，保受到两个力的作用，保持静止状态或匀速直线持静止状态或匀速直线运动状态运动状态，这两个力是一对，这两个力是一对平衡力平衡力，叫做二力平衡。，叫做二力平衡。（初中）（初中）mgFF/F一对平衡力：同一物体一对平衡力：同一物体一对作用与反作用力：一对作用与反作用力：两个物体两个物体 后者一定是同一种类的力（例如后者一定是同一种类的力（
9、例如F和和F/都是弹力），而前者都是弹力），而前者则不一定是同一种类的力（例如则不一定是同一种类的力（例如F是弹力，而是弹力，而G是重力）。是重力）。力的性质也不同：力的性质也不同：一一对相互作用力相互作用力一一对平衡力平衡力等值、反向、同一直线等值、反向、同一直线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不能求合力（效果不能抵消不能求合力（效果不能抵消）能求合力（能求合力（效果效果能抵消）能抵消）性质相同性质相同性质不一定相同性质不一定相同具有同时性具有同时性不一定不一定具有同时性具有同时性不不同同点点相相同同点点作用力与反作用力作用力与反作用力和和平衡力平衡力的区别的
10、区别将一个电灯悬挂将一个电灯悬挂在天花板上在天花板上作用力与反作用力与反作用力作用力平衡力平衡力灯灯对对绳绳的的拉拉力力绳绳对对灯灯的的拉拉力力灯灯的的重重力力练习1.如图，画出灯的受力示意图，并指出相应的作用力与反作用力。小强说：小强说：“我记得初中学过，如果两个力大小相等、我记得初中学过，如果两个力大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用效果了，方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用效果了，既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反，他们既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反，他们应该互相平衡呀！应该互相平衡呀！应该怎样解答小强的疑问？应该怎样解答小强的疑问？举例鸡蛋碰
11、石鸡蛋碰石头，鸡蛋头，鸡蛋破，而石破，而石头不破。头不破。问：石头对鸡蛋问：石头对鸡蛋的作用力大于鸡的作用力大于鸡蛋对石头的作用蛋对石头的作用力吗？力吗？F1分析：分析：F1与与F2是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上。鸡蛋破是因为鸡蛋不能承受反，作用在一条直线上。鸡蛋破是因为鸡蛋不能承受F2的作的作用；石头不破是因为石头能承受用；石头不破是因为石头能承受F1的作用力。的作用力。F2学完学完牛顿第三定律牛顿第三定律,小明有了这样的疑问：既然马拉小明有了这样的疑问：既然马拉车与车拉马的力大小相等、方向相反车与车拉马的力大小相等、方向
12、相反,那为什么马仍然能拉车那为什么马仍然能拉车前进，而不会都处于静止状态？请你帮小明解开这个疑问？前进，而不会都处于静止状态？请你帮小明解开这个疑问？思考题：NN Nf f解析：因为在水平方向上马和车除了分别受对方的相互作用力解析：因为在水平方向上马和车除了分别受对方的相互作用力NN与与NN 外，还外，还分别受地面的摩擦力分别受地面的摩擦力F F和和f f，方向如图所示。，方向如图所示。虽然虽然 N=N=NN但对于马和车，分别有：但对于马和车，分别有：FN FN 和和 Nf,Nf,故马和车均能向前运动。故马和车均能向前运动。F三、物体受力的初步分析1.1.什么叫受力分析？什么叫受力分析？是指根
13、据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定是指根据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定的方法技巧，来确定出的方法技巧，来确定出物体所受到的物体所受到的所有力的过程。所有力的过程。2.2.为什么要受力分析？为什么要受力分析？3.3.受力分析的结果如何呈现？受力分析的结果如何呈现？画出物体的受力示意图画出物体的受力示意图受力情况运动情况4.4.隔离法受力分析隔离法受力分析（1 1）研究对象：研究对象：选择你要分析受力情况的物体选择你要分析受力情况的物体（2 2）隔离：隔离：将研究对象与周围环境划清界限，便于分析弹力、摩擦力等将研究对象与周围环境划清界限，便于分析弹力、摩擦力
14、等接触力。接触力。（3 3）分析顺序：分析顺序：按照按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，逐个审查，逐个审查确认，确认存在的力画出其示意图。若是多个物体，一般是确认，确认存在的力画出其示意图。若是多个物体，一般是从上到下，从上到下，从外到内，从简单到复杂的顺序从外到内，从简单到复杂的顺序分析各个物体。分析各个物体。（4 4）复查：复查：每个力的施力物体是谁？受力情况是否与运动情况吻合每个力的施力物体是谁？受力情况是否与运动情况吻合？不能多画也不能少画一个力。？不能多画也不能少画一个力。选择研选择研究对象究对象隔离研隔离研究对象究对象按序分按序分析各力析各力5.5
15、.注意的几个问题：注意的几个问题：（1 1）受力分析）受力分析只分析研究对象受到的力只分析研究对象受到的力，而不要画出它施加于其他物，而不要画出它施加于其他物体的力。体的力。（2 2）受力分析）受力分析只分析真实存在的力只分析真实存在的力：在力的合成中，合力是假想的力，：在力的合成中，合力是假想的力，不是真实存在的；在力的分解中，分力是假想的力，也不是真实存在不是真实存在的；在力的分解中，分力是假想的力，也不是真实存在的。只找出性质力，不要效果力，比如没有什么动力和阻力的。只找出性质力，不要效果力，比如没有什么动力和阻力（3 3）受力分析）受力分析不承认不承认“隔山打牛隔山打牛”，比如给物块一
16、个垂直斜面的外力比如给物块一个垂直斜面的外力F,F,这这个力的受力物体就是物块，斜面并不个力的受力物体就是物块，斜面并不受到这个力受到这个力F F的作用。的作用。Nfmg1.1.什么叫整体法受力分析？什么叫整体法受力分析？是把是把具有相同加速度具有相同加速度的几个物体作为一个研究对象进行分析的方法的几个物体作为一个研究对象进行分析的方法2.2.整体法的适用条件是什么？整体法的适用条件是什么？取做整体的几个物体需要具有相同的加速度：通常题目中有取做整体的几个物体需要具有相同的加速度：通常题目中有“相对相对静止静止”、“一起一起”、“相同速度相同速度”等字眼，处于平衡状态的几个物等字眼，处于平衡状
17、态的几个物体加速度都是体加速度都是0 0，则一定可以视为整体。，则一定可以视为整体。3.3.整体的外力与内力是什么意思？整体的外力与内力是什么意思？例：如图所示，例：如图所示，A A、B B叠放在一起处于静止状态，取叠放在一起处于静止状态，取A A、B B做为一个整做为一个整体，分析体，分析A A、B B及整体的受力情况。及整体的受力情况。AB BAmBgmAgNABN地地ANBAmBgmAgNABN地地ANBA内力：内力：整体内几个物体之间的相互作用力。整体内几个物体之间的相互作用力。外力：外力：整体之外的物体对整体内几个物体的作用力。整体之外的物体对整体内几个物体的作用力。技巧：技巧：整体
18、法受力分析整体法受力分析不分析内力不分析内力，只需要找到整体受到的外力，只需要找到整体受到的外力例例1.1.如图所示，如图所示，A A、B B、C C三个物块叠放在水平桌面上，对三个物块叠放在水平桌面上，对B B施加一个水施加一个水平向右的恒力平向右的恒力F F，三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动，已知三，三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动，已知三个物块的重力均为个物块的重力均为G G，分别对三个物块进行受力分析。，分别对三个物块进行受力分析。CBAF6.6.受力分析的两大绝招：受力分析的两大绝招：（1 1）结合运动情况反向论证）结合运动情况反向论证（2 2）利用好相互作用力关系）利用
19、好相互作用力关系例例2 2：L L型木板型木板P P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块QQ相连，如图所示。若相连，如图所示。若P P、QQ一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P P 的受力个数为（的受力个数为（）A.3 B.4 C.5 D.6 A.3 B.4 C.5 D.6 C课堂堂练习1.1.如图所示，物体靠在竖直墙面上，在力的作用下，、如图所示，物体靠在竖直墙面上，在力的作用下，、B B保持静止状态保持静止状态:（
20、1 1）先进行整体法受力分析）先进行整体法受力分析（2 2）再隔离、进行受力分析）再隔离、进行受力分析FAB2、如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（）A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜课堂堂练习BD课堂堂练习3、如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是（）A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力A