新教材2023年秋高中物理第3章相互作用__力第3节牛顿第三定律教师用书含答案新人教版必修第一册.doc

第3节牛顿第三定律

学习任务

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．了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系，能正确表述牛顿第三定律。

3．能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开。

4．会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或者解决实际问题。

5．能应用牛顿第三定律分析和解决实际问题。

作用力和反作用力

1．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。

2．两个物体之间的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。我们把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力。

如图所示，利用力传感器、数据采集器及计算机探究作用力和反作用力的大小关系。

问题1以上反映了作用力和反作用力的大小有什么关系？

提示：大小相等。

问题2以上反映了作用力和反作用力的方向有什么关系？

提示：方向相反，作用在同一直线上

问题3由此你能得出什么结论？

提示：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

1．作用力和反作用力的三个性质

2．作用力和反作用力的四个特征

等大

作用力和反作用力大小总是相等的

反向

作用力和反作用力方向总是相反的

共线

作用力和反作用力总是作用在同一条直线上

同性质

作用力和反作用力的性质总是相同的

【典例1】下列说法中正确的是()

A．地球附近的物体的重力没有反作用力

B．相互作用的两个力究竟哪一个力是作用力(或反作用力)是人为规定的

C．“鸡蛋碰石头”的过程中，鸡蛋对石头的力必为作用力，石头对鸡蛋的力必为反作用力

D．凡是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上且作用在同一个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力

B[物体受到的重力属于地球对物体的吸引力，它的反作用力是物体对地球的吸引力，选项A错误；一对相互作用力，究竟哪一个力是作用力，哪一个力是反作用力，是相对而言的，选项B正确，C错误；作用力和反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，选项D错误。]

[跟进训练]

1．(2022·北京西城区高一检测)第24届冬季奥林匹克运动会在2022年由北京市和张家口市联合举办。越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是()

A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力

B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力

C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等

D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同

C[滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误。]

牛顿第三定律

1．牛顿第三定律：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。

2．表达式：F＝－F′(负号表示方向相反)。

成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。

问题1鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力吗？它们之间有什么关系？

提示：不是，以卵击石时，卵与石之间的力是一对作用力与反作用力，大小相等。

问题2在水平地面上放置的石头，受到哪几个力的作用？

提示：石头受到重力G和地面对它的支持力FN这两个力的作用。

问题3上述所受力的反作用力分别是什么力？

提示：重力G的反作用力是石头对地球的吸引力，支持力FN的反作用力是石头对地面的压力。

问题4上述所受力的平衡力又分别是什么力？

提示：石头受到的重力G和地面对石头的支持力FN正好是一对平衡力。

1．牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面：

(1)与物体的大小和形状无关。

(2)与物体的运动状态无关。

(3)与物体受不受其他力无关。

2．作用力和反作用力与平衡力的比较

比较项目

作用力和反作用力

平衡力

不同点

作用

对象

作用在两个相互作用的物体上

作用在同一物体上

依赖

关系

相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失

无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在

叠加

性

两力作用效果不可叠加，不可求合力

两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零

力的

性质

一定是同种性质的力

可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力

相同点

大小相等、方向相反、作用在一条直线上

【典例2】(2022·广东珠海高一期末)李辉用水平力推停在水平地面上的汽车，但没有推动，下列说法正确的是()

A．李辉的推力与汽车对李辉的力相互抵消，所以汽车不动

B．李辉的推力与汽车对李辉的力是作用力与反作用力

C．李辉的推力与汽车对地面的摩擦力是作用力与反作用力

D．李辉的推力与汽车对李辉的力是一对平衡力

B[汽车处于静止状态，在水平方向李辉的推力与地面对汽