沪科版必修一 3.1牛顿第三定律 学案.doc

课堂互动三点部析 一、关于牛顿第三定律的特性分析 定律内容：两个物体之间的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. 数学公式：f甲对乙=-f乙对甲.（其中f甲对乙表示作用力，f乙对甲表示反作用力，“-”表明二者的方向相反） 定律意义：牛顿第三定律是牛顿对力学基础理论奠基的最具独创性的贡献，形象而深刻地揭示了自然界中物体之间相互作用的力的规律与特点. 对于牛顿第三定律可做以下几方面的加深理解. 1.普适性：无论在何时、何地、何种情形、何种条件下，相互作用的两个宏观物体之间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，不受质量大小、运动快慢、质地软硬等因素的影响. 2.同时性：物体之间的作用力与反作用力，总是同时产生、同时消失、同时变化、瞬时对应的.没有先后主次之差别，只有成对出现、形影相随之特点. 3.等值性：物体之间的作用力与反作用力总是大小相等.即便是“以卵击石”和“苹果落地”，也是“卵与石”“苹果与地球”之间的相互作用力，大小总是相等的. 4.共线性：物体之间的作用力与反作用力永远在一条直线上，但方向相反. 5.异体性：物体之间的作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上，作用点不在同一物体上，不能合成、不能抵消.在牛顿第三定律内容中（教材）唯一没有叙述的就是“作用力与反作用力的作用点分别在两个不同的物体上”.而这一点要特别重视. 6.同质性：物体之间的作用力与反作用力一定是一对性质相同的力.作用力是弹力则反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力则反作用力也一定是摩擦力；作用力是引力则反作用力也一定是引力. 【例1】拔河比赛中，甲队胜了乙队，是因为甲队给乙队的力大于乙队给甲队的力吗？解析：这是错误的，实际上甲队给乙队的力与乙队给甲队的力是一对作用力与反作用力，它们是大小相等、方向相反的，甲队胜乙队的原因是甲队给乙队的力大于乙队所受到的摩擦力，所以拔河比赛中要取胜的一个重要因素是增大本队所受的摩擦力. 二、作用力和反作用力与平衡力的区别 作用力、反作用力与一对平衡力，是物理学中的十分重要但又极易混淆的概念.要正确地运用牛顿定律解决力学问题，就必须辨析明确、区分清楚作用力、反作用力与一对平衡力的不同之处与相同之处.作用力、反作用力与一对平衡力的比较内容作用力与反作用力一对平衡力概念作用力与反作用力，是指两个相互作用的物体之间的一对作用力作用在同一物体上的两个力，若大小相等、方向相反，并且作用在一条直线上，这两个力就彼此平衡性质始终为同性质的力不一定是同一性质的力作用对象作用在相互作用的两个不同的物体上作用在同一个物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同生同灭，瞬时对应无依赖关系，不一定同时产生、同时消失、同时变化叠加性作用力与反作用力的作用效果各自产生，不可叠加、不可合成两个力的作用效果可以相互抵消，可以叠加，可以求合力并且合力必为零共性作用力、反作用力与一对平衡力均是等大（大小相等）、反向（方向相反）、共线（作用在同一条直线上） 【例2】用细线把物体悬挂在天花板上，则（ ）a.细线对物体的拉力的大小等于物体的重力，这两个力是一对相互平衡力b.物体对地球的引力和它对细线的拉力是一对作用力与反作用力c.物体对细线的拉力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力d.物体对细线的拉力和细线对物体的拉力是一对相互平衡的力解析：物体对地球的引力和它对细线的拉力不是两个物体在相互作用中产生的，不是一对作用力与反作用力，b错.物体对细线的拉力是弹力，与重力不是同一种性质的力，c错.物体对细线的拉力和细线对物体的拉力是一对作用力与反作用力，d错.故选a.答案：各个击破类题演练 1 汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，由牛顿第三定律可知以下判断正确的是（ ）a.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力b.汽车拉拖车的力大小等于拖车拉汽车的力c.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力d.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力解析：对a，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力与反作用力，此二力必然大小相等而方向相反，故a错误，b正确.对c，因为汽车拉动拖车一起做加速直线运动，由隔离法可知拖车在水平方向上受到汽车对拖车向前的拉力，还有地面对拖车向后的阻力，因拖车做加速直线运动，必有汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的阻力.故c正确.d错误. 答案：bc变式提升 1 作用力与反作用力，不仅发生在直接接触的物体之间，不直接接触的物体之间依然存在作用力与反作用力，依然符合牛顿第三定律.取二辆小车、二只弹簧秤、一只电磁铁、一只软铁棒，可以验证上面的结论.把上述器材按图3-1-1所示，组装后放在光滑水平面上.请同学们动手做一做并回答以下问题：图3-1-1（1）电磁铁不接电源时，二弹簧秤的示数为_.（2）当电磁铁通电后，二弹簧秤的读数大小_.（3）当电磁铁中的电流逐渐增大时，二弹簧秤的读数会同时_，且总是_.（填“增大”“减小”“相等”“为零”）解析：（1）当电磁铁不通电时，电磁铁与软铁棒之间没有磁场力产生，也就不会相互作用而吸引，因而二弹簧秤中的示数必然为零.（2）电磁铁接通电源后，电磁铁产生磁场吸引软铁棒，电磁铁与软铁棒之间存在相互吸引力，会使软铁棒与电磁铁所在的小车分别牵拉与之相接的弹簧秤；又因为软铁棒与电磁铁之间的吸引力是一对作用力与反作用力，其大小相等、方向相反，故二弹簧秤的示数必然相等.（3）当电磁铁中的电流逐渐增大时，电磁铁产生的磁场逐渐增强，电磁铁与软铁棒之间的吸引力逐渐增大，必然导致二小车对两个弹簧的拉力逐渐增大.又因软铁棒与电磁铁之间的吸引力是一对作用力与反作用力，其大小相等、方向相反并且是同时变化、瞬时对应的，故二弹簧秤的示数是同时增大、总是相等的.反过来由二弹簧秤示数的“同时增大”“始终相等”的特点也可证明电磁铁与软铁棒之间，由于磁场力的吸引而产生的相互作用力也符合作用力与反作用力的“等值、反向、共线、异体、同时产生、同时消失和瞬时对应”的特征.答案：（1）为零 （2）相等 （3）增大 相等类题演练 2 粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平力拉木箱匀速前进，则（ ）a.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力b.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力c.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力d.地面对木箱的支持力与木箱受到的重力是一对平衡力解析：拉力与地面对木箱的摩擦力是作用在同一物体上的，是一对平衡力，所以错误.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是作用在两个物体上的，所以是一对作用力与反作用力，错误，正确.地面对木箱的支持力与木箱受到的重力是同一个物体受到的两个力，是一对平衡力，正确.答案：变式提升 2 如图3-1-2所示，物块p、q叠放在一起静止在水平面上，在下列各对力中，属于作用力、反作用力的是（ ）图3-1-2a.p所受的重力和q对p的支持力 b.p所受的重力和p对q的压力c.p对q的压力和q对p的支持力 d.q对桌面的压力和桌面对q的支持力解析：因p所受重力的施力物体是地球，作用点在p上；而q对p的支持力的施力物体是q，作用点也在p上，故此二力是一对平衡力.因此，a选项错误.p所受的重力作用点在p上，p对q的压力的作用点在q上，二力的作用点虽然不在同一物体上，大小虽然也相等，但因其方向相同，故也不是一对作用力、反作用力，当然也不是一对平衡力，故b选项错误. p对q的压力的施力物体是p，而q对p的支持力的施力物体是q.p、q是两个相互作用的物体，p对q的压力和q对p的支持力是一对作用力、反作用力，故c选项正确. 从力的性质看，q对桌面压力和桌面对q的支持力