高中物理新教材《牛顿第三定律》导学案

1、3.牛顿第三定律核心'素养定位:>1知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。2. 理解牛顿第三定律，并能应用它解释生活中的现象。3学会正确受力分析，能区别平衡力与作用力和反作用力。(Mh课前自主学习擦力，且一般按重力、弹力和7摩擦力的顺序来分析物体的受力情况。(3) 分析物体的受力时，必须明确 是在分析哪个物体所受的力。(4) 在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的固平衡力混淆。2. 平衡力与作用力和反作用力一对相互平衡的力：大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，且作用 在同一物体上。(2) 一对作用力和反作用力：大小相等、方向相反，作用在同一条直线

2、上，且 作用在團两个物体上。(3) 一对作用力和反作用力 一 一定是同一种类的力，而一对相互平衡的力则 不一定是同一种类的力。判一判(1) 物体间可能只有作用力，而没有反作用力。()(2) 两个物体只有相互接触时才存在作用力和反作用力。()(3) 物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失。()(4) 受力分析的一般顺序是先分析是否有摩擦力，再分析是否有弹力，最后分 析重力。()(5) 通常可以用假设法判断弹力、摩擦力是否存在。()提示：(1)×(2)× ×(5) 想一想鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而 鸡蛋对石头的作用力小，

3、这一判断对吗？提示：这一判断不对。鸡蛋碰石头，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是对作用力与反作用力，大小必然相等，鸡蛋破了，是因为鸡蛋壳易碎02课堂探究评价 KETA1MGTANj IP1NC IA课堂任务囚仔细观察下列图片，认真参与“师生互动牛顿第三定律”活动1：我们知道力是物体对物体的作用。如图甲所示，女孩推了男孩一下, 为什么在男孩前进的同时，女孩会后退？提示：女孩推男孩，男孩受到女孩的推力而向前运动，女孩后退是因为她同时受到了男孩对她向后的推力。活动2：如图乙所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，将 B的一端固 定，用手拉弹簧测力计 A ,可以看到什么？这时，A、B弹簧测力计之间有怎样

4、 的相互作用？提示：可以看到两个测力计的指针同时移动； 这时，测力计B受到A的拉力 F ,测力计A则受到B的拉力F'。活动3：如图乙所示的实验中，测力计B受到A的拉力F与测力计A受到B 的拉力F'的大小和方向有什么关系？再用更大一点的力拉动测力计 A ,观察两 测力计的示数，此时F和F'有什么关系？提示：由实验可知，两种情况下F和F '都是大小相等，方向相反，同时变 化。活动4：讨论、交流、展示，得出结论。1. 作用力与反作用力：物体间相互作用的一对力，一个叫作用力，另一个叫 反作用力，它们总是互相依赖、同时存在的。2. 作用力与反作用力的“四同”和“三异Z-作

5、用力与反作用力的关系四 同等大大小相等，不能认为只有物体处于平衡状 态时作用力和反作用力才大小相等共线作用在同条直线上同时同时产z*同时变化J司时消失，不能认为 先有作用力后有反作用力同种类一定是同一种类的力不同种类的力不可 能有作用力和反作用力的关系反向方向相反同体作用在不同的物体上不同效果在不同的物体上分别产牛不同的作用效 果不能相互抵消认为作用力与反作用力的产牛冇先后是极比错谋的A特别提醒作用力和反作用力分别作用在两个物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的作用效 果不能抵消。3. 牛顿第三定律内容：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

6、用 在同一条直线上。(2) 表达式：F = F'(式中的“一”号表示方向相反)。(3) 重要意义：定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律，即作 用力和反作用力的规律。(4) 适用范围：牛顿第三定律是个普适定律，它的成立不受条件限制，作用力 与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关。例1(多选)在排球比赛中，运动员用手掌将排球奋力击出。关于排球与运动员手掌之间的作用力，下列说法正确的是()A 排球对运动员手掌的作用力大于运动员手掌对排球的作用力B 排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力大小相等C.排球对运动员手掌的作用力比运动员手掌对排球的作用力产生稍

7、晚D 排球对运动员手掌的作用力和运动员手掌对排球的作用力同时消失关系？提示：是作用力与反作用力的关系。(2)手掌对排球的力与排球对手掌的力谁先产生？谁先消失？提示：同时产生，同时消失。规范解答排球对运动员手掌的作用力与运动员手掌对排球的作用力是对作用力和反作用力，大小相等，同时产生、同时消失，B、D正确，A、C错误完美答案BDI n * 按1作用力与反作用力不管在什么情况下总是大小相等，方向相反，同时产生、同时变化、同时消失。变式训练1关于马拉车的下列说法正确的是()A 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力B 马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力C.无论车如何运动，马拉车的力大小总

8、是等于车拉马的力D 只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马 的力答案 C解析 马拉车时，不论车如何运动，马拉车的力与车拉马的力都是一对作用力和反作用力，二者总是大小相等，方向相反，故 C正确，A、B、D错误 课堂任务刃物体受力的初步分析仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动1:如图，一个木块静止在粗糙斜面上，为了便于受力分析，第一步应 该做什么？提示：首先要选定研究对象，将其从周围环境中隔离出来，例如要先明确是 对木块受力分析还是对粗糙斜面受力分析。活动2:物体受到的力往往比较多，以木块为例，应按怎样的顺序分析，才 不至于遗漏力？提示：地球周围的物体都受重力，所以

9、首先分析重力，木块受到竖直向下的重力；因为有挤压才可能有摩擦力，所以接着分析弹力，木块和斜面接触并挤压, 所以木块受到垂直于斜面向上的弹力；假如木块和斜面间没有摩擦，木块就会下 滑，所以木块受到沿斜面向上的静摩擦力。活动3：我们知道力是物体对物体的作用，为了避免多分析力，受力分析完 应该做什么？提示：找到物体所受各力的施力物体和受力物体，如果没有对应的施力物体或受力物体不是所研究的物体，这个力就不存在或不是物体受到的力。活动4：讨论、交流、展示，得出结论。1. 受力分析确定所要研究的物体，分析物体受到哪些力，并将它们以示意图的形式表示 出来，这一过程及方法叫受力分析。2. 物体是否受某力的判断

10、依据(1) 条件判断根据是否满足力的产生条件来判断物体是否受到某个力的作用。(2) 效果判断根据力的作用效果来判断物体是否受到某个力的作用。(3) 相互作用判断利用力的作用的相互性，即受力物体同时也是施力物体来判断物体是否受到 某个力作用。(4) 特殊法判断好多难以确定的力，如弹力、摩擦力等可以利用假设法、运动状态分析法等 特殊方法来判断物体是否受力。3. 受力分析的步骤先帀力”后接触力弹力、摩擦 力),再其他力彳明她分析的足哪个物体的受力*检验分析结果J根据受力分析图检验是否“多 Jr 或 J甘受力分析步骤的理解4. 如何防止“多力”或“丢力”(1) 防止“多力”的有效途径是找出物体所受各力

11、的施力物体和受力物体。 物体受到的某力有施力物体，则该力实际存在，无施力物体，则该力不存在。若 某力的受力物体不是所研究的物体，则它不是物体受到的力。(2) 按正确的顺序(即一重二弹三摩擦四其他)进行受力分析是保证不“丢力” 的有效措施。5. 受力分析时需注意的问题(1) 只分析所受的力在进行受力分析时，一定要注意，我们分析的是物体“受到”的力，而不是 物体对外施加的力。(2) 只分析性质力进行受力分析时，只分析物体所受到的性质力，比如：重力、弹力、摩擦力 等；不分析效果力，比如：动力、阻力、下滑力等。(3) 在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟这个力的平衡力混 淆。6. 一对作用

12、力和反作用力与一对平衡力的比较内容作用力和反作用力平衡力同 丄V 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 关系相互依赖,同时存在同 吋产牛r同时变化J可时 消失无依赖关系讨散除一 个，另一个可依然 存在等大、同类、同存”。(2)平衡力是“同体、共线、反向、等大例2 (多选)如图所示，一小球用三根轻绳挂于天花板上，小球静止，绳1、3倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力可能有()续表容紀 平不同点加古 叠tt的类 力种类种一力不的相同点 LlJ(1)作用力与反作用力是异体、共线、反向、A . 2个C. 4个（1）小球一定受重力作用吗?提示：是的。地球附近的物体都受到地球的重力

13、作用小球受到的绳子上的拉力作用的情形可能有哪些？提示：第一种情形：只有绳2对小球有拉力作用；第二种情形：只有绳 1和 绳3对小球有拉力作用；第三种情形：3条绳都对小球有拉力作用。规范解答由题可知绳2恰好竖直，小球处于平衡状态，则由平衡条件可知，若绳2不受力，则小球受绳1、3的拉力和重力作用，B正确；若绳2受力, 绳1、3不受力，则小球受绳2的拉力和重力作用，A正确；若绳2受力，绳1、 3也受力，则小球受绳1、2、3的拉力和重力作用，C正确，D错误。完美答案ABCI n * 按1转换研究对象法求解某个力的大小和方向时，一般情况下选取该力的受力物体进行分析，但 有些情况下不便于直接求解该力，可先通

14、过转换研究对象，求解其反作用力的大 小和方向，再应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向。变式训练2-1 侈选）如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上， 另一端与斜面体P连接，P与固定挡板Q接触且P处于静止状态。则斜面体P此时 受到的力的个数有可能为（）A . 2B. 3C. 4D. 5答案 AC解析 对物体P受力分析如图甲所示，弹簧对物体 P的支持力为N,如果N=G,物体受力平衡，故P可能受2个力的作用；如果N V G, P不可能处于静止状态；如果N > G,物体会受到挡板Q的弹力F和摩擦力f ,受力分析如图乙所示，故P可能受4个力的作用。综上所述，A、C正确，B、D错误变式训练2-2

15、某建筑工地上，工人师傅推车情形如图所示，以下判断正确的是（）A 工人对车的力与车对工人的力是一对平衡力B .工人受到的重力与工人对地面的压力是一对平衡力C .工人对车的力与车对工人的力是一对作用力和反作用力D .工人受到的重力与地面对工人的支持力是一对作用力和反作用力答案 C解析工人对车的力和车对工人的力是两个物体之间的相互作用，所以工人对车的力与车对工人的力是一对作用力和反作用力，A错误，C正确；工人受到的重力与工人对地面的压力分别作用在两个不同的物体上，所以不是一对平衡力，B错误；工人受到的重力与地面对工人的支持力都作用在工人上，不是一对作用 力和反作用力，D错误。03 L课后课时作业 K

16、EHOUK 凸HIAJo¥E =A组：合格性水平训练1. （作用力和反作用力的特点）关于物体间的作用力和反作用力，下列说法正 确的是（）A .只有两物体质量相等时它们间的作用力和反作用力大小才相等B .作用力和反作用力的作用效果可相互抵消C.作用力和反作用力可以不同时产生D .作用力和反作用力的方向一定相反答案 D解析 作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在两个物体上，作 用效果不可相互抵消，同时产生、同时消失。由上述描述知A、B、C错误，D正确。2. （牛顿第三定律的理解）如图所示，压路机静止在水平路面上，路面对压路机的支持力为Fi,压路机对路面的压力为F2,关于Fi、F2

17、,下列说法正确的是（）A . Fi大于F2B . Fi小于F2C. Fi与F2是一对平衡力D . Fi和F2 一定是同一种类的力答案 D解析压路机静止在水平路面上，路面对压路机的支持力Fi和压路机对路面 的压力F2是压路机与路面间的相互作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用 在同一条直线上，是一对作用力和反作用力，属于同一种类的力，A、B、C错误, D正确。3. （牛顿第三定律的理解）跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员 站在3 m跳板上，图中Fi表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则（）A .先有Fi后有F2B .一旦人离开跳板，F2立即消失，Fi依旧存在C.因人离开跳板前

18、向上运动，所以 F2大于FiD . Fi和F2大小相等、方向相反，是一对相互作用力答案 D解析 人对跳板的弹力Fi和跳板对人的弹力F2是一对相互作用力，大小相 等、方向相反、作用在同一直线上，同时产生、同时变化、同时消失，A、B、C错误，D正确。4. （牛顿第三定律的理解）（多选）通常河水边的湿地是很松软的，人在这些湿地上行走时容易下陷，在人开始下陷时（）A .人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力B .人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力C.人的重力大于湿地地面对他的支持力D .人的重力等于湿地地面对他的支持力答案 BC解析 人对湿地地面的压力和湿地地面对人的支持力是作用力与反作用

19、力， 故二力大小一定相等，故 A错误，B正确；对人受力分析，受重力和支持力，重 力大于支持力，故人会下陷，故 C正确，D错误。5. （相互作用力与平衡力的区分）如图所示，人静止站在测力计上，下列说法中正确的是（）A .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力B .人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力C.人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力D .人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力答案 B解析 人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力，故A错误，B正确。人所受的重力和人对测力计的压力既不是一对平衡力，也不 是一对作用力与反作用

20、力，故 C、D错误。6. （牛顿第三定律的理解）用计算机辅助实验系统（DIS）做“验证牛顿第三定 律”的实验时，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反的方向拉动，显示器屏 幕上显示的是两个力传感器的相互作用力随时间变化的图像，如图所示。由图像A 作用力与反作用力作用在同一物体上B 作用力与反作用力同时存在，不同时消失C.作用力与反作用力大小不相等D 作用力与反作用力方向相反答案 D解析 作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，作用在不同的物体上，故A、C错误，D正确；作用力和反作用力同时产生、同时消 失、同时变化，故B错误。7. （牛顿第三定律的理解）关于对牛顿第三定律的理解，下

21、列说法中正确的是（）A 当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失B 弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D 作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡答案 D解析 根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力大小相等，方向相反，性质相同，同时产生，同时消失，故 A、C错误；力的作用是相互的，任何 力都有反作用力，B错误；作用力和反作用力分别作用在两个物体上，作用力和 反作用力不是平衡力，在任何情况下都不会平衡，故 D正确。8. （物体受力的分析）如图所示，在倾斜的天花板上用力 F垂直压住

22、一木块,使它处于静止状态，则关于木块的受力情况，下列说法正确的是（）A 可能只受两个力作用 B 可能只受三个力作用 C.必定受四个力作用D以上说法都不对 答案 C解析 木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则 天花板对木块一定有弹力，加上重力、推力F ,木块共受到四个力，受力分析如图所示，C正确。9. （物体受力分析）如图所示，两个物体A、B的质量均为1 kg,各接触面间 的动摩擦因数均为0.3，同时用F = 1 N的两个水平力分别作用在 A、B上，则地 面对物体B，B对物体A的摩擦力分别为（g取10 ms2）（ ）A . 6 N 3 NC. 01 N答案 C解析先以A为研

23、究对象进行受力分析,B. 1 N 1 ND. 0 2 NFf = m手 3 N > 1 N ,可知 B 对 A的摩擦力与作用在A上的力F大小相等、方向相反，即为1 N ;再以A、B整体 为研究对象进行受力分析，可知地面对 B的摩擦力为零，故C正确。B组：等级性水平训练10. （作用力和反作用力的特点）（多选）一个大人跟一个小孩站在水平地面上手 拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方间的拉力的关系，下列说法正确的是（）A 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B 大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力C.大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等D 只有在大人把小孩拉动

24、的过程中，大人的拉力才比小孩的拉力大，在可 能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大答案 BC解析大人与小孩手拉手比力气时，大人与小孩间的拉力是一对作用力与反 作用力，无论是在相持阶段还是在小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩的力 与小孩拉大人的力的大小总是相等的， B、C正确，A、D错误。11. （相互作用力与平衡力的区分）两个小球A和B,中间用弹簧连接，并用细绳悬挂于天花板下，如图所示，下列说法正确的是 （）A .绳对A的拉力和弹簧对A的拉力是一对平衡力B .弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力是一对作用力与反作用力C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力D . B的重力和弹簧对

25、B的拉力是一对作用力与反作用力 答案 C解析 以小球A为研究对象，A处于静止状态，合力为零，竖直方向上受竖直向下的重力，绳对 A竖直向上的拉力，弹簧对 A竖直向下的拉力，故绳对 A的拉力和弹簧对A的拉力不是一对平衡力，A错误；弹簧对A的拉力和弹簧对B 的拉力不是作用在彼此作用的两个物体上，故不是一对作用力与反作用力， B错 误；弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力， C正确；B的 重力是地球作用在B上的，弹簧对B的拉力也是作用在B上的，这两个力是 对平衡力，不是一对作用力与反作用力，故 D错误12. （物体受力的分析）如图所示，质量为m的木块在静止的质量为 M的木板 上向右滑行

26、，木板与地面间动摩擦因数为 小，木块与木板间的动摩擦因数为 , 木板一直静止，则木板受地面的摩擦力大小为 （）B. MgD. Mg+ mgA. mgC. (m+ M)g答案 A解析 对木块受力分析，受重力、长木板的支持力和向左的滑动摩擦力，设此滑动摩擦力为f1，则有：f1 = FN， FN= mg，故f1= mg;再对长木板受力分 析，受到重力、木块对长木板向下的压力、木块对其向右的滑动摩擦力、地面对 长木板的支持力及向左的静摩擦力，设此静摩擦力为f2,根据二力平衡条件，则有：f = f2，因此f2 = mg,故A正确，B、C、D错误。13. （物体受力的分析）一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在 杆上套着一个环，箱与杆的质量为 M ,环的质量为m,如图所示。已知环沿杆匀 加速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力大小为多少？答案 Ff + Mg解析环在竖直方向上受力情况如图甲所示，其受重力mg和杆对它竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff'故箱与杆在竖直方向上受力情况如图乙所示，其受重力 Mg、地面对它的支持力FN及环对它的摩擦力