牛顿第三定律 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

牛顿第三定律人教版高中物理必修第一册·第三章课程导入现象一：拍桌子伸出手用力拍向桌面，为什么手掌会感到明显的疼痛？现象二：游泳与划船明明手脚是向后划水，为什么人或船却能向前进？现象三：火箭发射火箭升空的巨大推力从何而来？作用力与反作用力定义：两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力。我们把这一对相互作用的力，称为作用力和反作用力。力的作用永远是相互的。施力物体同时也是受力物体，反之亦然。相互性·彼此依存同时性·同生共灭作用力与反作用力在时间上完全同步。它们同时产生、同时变化、同时消失。异体性·独立效果这两个力分别作用在两个不同的物体上。因此，它们产生的作用效果也是独立的，不能相互抵消，也不能求合力来简化分析，这是区分平衡力的关键。SNBSNA实验探究探究问题：作用力和反作用力的大小、方向之间存在着怎样精确的定量关系？是否会随物体的运动状态改变而变化？实验器材准备选用两个规格完全相同的弹簧测力计。关键操作流程将两个测力计挂钩相勾，两位同学分别向相反方向拉拽。分三种状态观察：①保持静止；②缓慢匀速运动；③改变拉力大小重复实验。实验现象无论处于静止还是缓慢运动状态，两个测力计的示数始终严格相等；拉力方向相反，且两个力同时存在、同时变化。实验结论初步证明：作用力与反作用力大小相等（F=-F'）、方向相反，作用在同一条直线上。这一关系不依赖于物体的运动状态。实验探究DIS力传感器实验1.连接设备：将两个力传感器接入数据采集器并完成调零，确保初始状态准确。

2.安装固定：将传感器的测力钩相互钩住或紧密相抵，保证接触点稳定。

3.开始采集：在软件中启动数据记录，准备进行动态实验。4.实施运动：让传感器组合做水平方向的各种运动（如加速、减速、曲线运动）。

5.数据处理：停止记录后，导出并观察计算机生成的力-时间(F-t)图像。等大性：大小始终相等任意时刻两条力的曲线关于时间轴对称，峰值与谷值的绝对值完全一致，直观体现了力的大小对等关系。反向性：方向截然相反一条曲线始终在时间轴上方（正方向），另一条始终在下方（负方向），清晰展示了力的矢量方向相反的特征。同时性：变化步调一致两条曲线的波动完全同步，力的产生、变化与消失在时间维度上无先后之分。总结：作用力与反作用力的关系异体力分别作用在两个不同的物体上，施力物体同时也是受力物体。等大无论物体运动状态如何，作用力与反作用力的大小在任何时刻都严格相等。反向两个力的方向始终相反，分别指向对方。共线力的作用线完全重合。同时力是成对出现的，同时产生、同时变化、同时消失。同性作用力与反作用力的性质必然相同。牛顿第三定律1.内容：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。2.表达式：F=-F'说明：式中F代表作用力，F'代表反作用力，负号表示二者方向相反。牛顿第三定律“总是”强调了该定律的普适性——这意味着在物理学的范畴内，这一规律没有任何例外情况，适用于我们所能观察到的所有相互作用场景。与物体性质无关它不受物体的材质、形态或物理状态影响，是跨越物质形态的基本准则。与运动状态无关无论物体是静止，还是处于匀速、加速、减速甚至复杂的曲线运动中，无论系统是否处于平衡状态，作用力与反作用力的大小和方向关系永远保持恒定不变。与力的性质无关无论是需要接触才产生的弹力、摩擦力，还是可以隔空传递的万有引力、库仑力、磁力，牛顿第三定律都普遍适用。【例1】

(多选)下图是利用传感器记录的两个物体间的作用力和反作用力的变化图线,根据图线可以得出的结论是(

)A.作用力大时,反作用力大B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的D.相互作用的两个物体一定都处于静止状态答案:AB解析:从题图上可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称,即大小相等、方向相反,A、B选项正确;由本图不能看出相互作用力作用在同一物体上,相互作用的两个物体不一定处于静止状态,C、D选项错误。难点辨析对比维度一对作用力与反作用力一对平衡力受力物体作用在两个不同的物体上，即“异体”作用在同一个物体上，即“同体”力的性质一定是同一种性质的力（如均为弹力）不一定是同一种性质的力（如弹力与重力）时间关系同时产生、同时变化、同时消失，无先后无必然的时间关联，撤去一个另一个可存在作用效果各自产生效果，力的作用效果不能抵消，不可求合力效果相互抵消，合力为零，使物体保持平衡状态根本区别：受力物体的“同”与“异”作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上，彼此独立产生效果；而一对平衡力是作用在同一个物体上，效果相互抵消。这是区分两者最关键的判断依据。【例2】如图所示,物体静止于一斜面上,则下列说法正确的是(

)A.物体所受的重力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力C.物体所受的重力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力D.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力答案:D三、物体受力的初步分析1、分析物体的受力的两条思路。（1）根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况，这是下一章学习的内容；（2）根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。【例3】一个木块静止在粗糙斜面上，画出木块受力示意图分析：一般情况下，我们按重力、弹力和摩擦力的顺序来分析它的受力情况。木块受到，方向竖直向下重力G；垂直于斜面向上的弹力FN

，木块受沿斜面向上的静摩擦力。假设木块和斜面之间没有摩擦，木块就会向下滑动，由此可以判断，静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势，所受的静摩擦力Ff

是沿斜面向上的。FfGFN

受力分析一般步骤有：1.明确研究对象（研究哪一个物体）2.分析场力（重力，以后会学到电场力，磁场力）3.分析弹力（拉力，支持力等）4.分析摩擦力注意：只分析研究对象受到的力，不分析施加的力。随堂练习：1．关于一对作用力与反作用力，下面说法中正确的是（

）A．物体相互作用时，先产生作用力，然后才产生反作用力B．作用力和反作用力的合力为零C．作用力和反作用力总是同时产生，同时消失，分别作用在两个物体上D．放在水平面上的书所受重力和桌面对书的支持力为一对作用力与反作用力C2．电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式，深受年轻人的喜爱。如图所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是（）

A．人站在滑板车上保持静止时，人所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力B．人站在滑板车上保持静止时，滑板车对人的支持力与滑板车对地的压力是一对作用力和反作用力C．人向上起跳时，滑板车对人的支持力等于人对滑板车的压力D．人向上起跳时，人所受的支持力大于人对滑板车的压力C3．如图所示，三个木块A、B、C，质量均为m，在水平推力F作用下静止靠在竖直的墙面上。已知A的左侧是光滑的，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．A对B的摩擦力竖直向下，大小是mgB．B对C的摩擦力竖直向下，大小是2mgC．C对B的摩擦力竖直向上，大小是mgD．墙对C的摩擦力竖直向上，大小是3mgABD【答案】ABDA．对A受力分析，B对A的摩擦力与A的重力平衡，所以B对A的摩擦力竖直向上，大小是mg，由牛顿第三定律知，A正确；BC．对A、B组成的整体受力分析，C对B的摩擦力与整体的重力平衡，所以C对B的摩擦力竖直向上，大小是2mg，根据牛顿第三定律知，B对C的摩擦力竖直向下，大小是2mg，B正确，C错误。D．对A、B、C组成的整体受力分析，墙对C的摩擦力与整体的重力平衡，所以墙对C的摩擦力竖直向上，大小是3mg，D正确；小结：一个核心定律牛顿第三定律(F=-F')，揭示了物体间相互作用的本质规律：两个物体之间的作用力与反作