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高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案设计
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律学案设计，文件包含人教版2019高中物理必修一新教材同步第3章3牛顿第三定律--教师版docx、人教版2019高中物理必修一新教材同步第3章3牛顿第三定律--学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共32页， 欢迎下载使用。
物理观念：
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．
科学思维：
1.会用牛顿第三定律分析、解决简单问题.
2.理解一对平衡力与一对作用力和反作用力的区别.
3.能对一些简单问题进行初步的受力分析．
科学探究：
1.通过实验探究作用力和反作用力的关系．
一、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．
3．作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的．我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力．
二、牛顿第三定律
1．实验探究：如图1所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是相等的，方向相反．
图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．
表达式:F=-F',负号表示两力的方向相反。
三、物体受力的初步分析
1.分析物体的受力情况,是分析力与运动关系的基础。
2.受力分析:把指定物体(研究对象)受到的所有力找出来,并画出受力示意图,这就是受力分析。
3.受力分析的顺序:按重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序来分析。
4.受力分析的思路:一是根据物体运动状态的变化来分析,二是根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析。
四、“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别
1．一对相互平衡的力作用在一个物体上，一对作用力和反作用力作用在两个物体上．(均选填“一个”或“两个”)
2．一对作用力和反作用力一定是同一种类的力，而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力．(均选填“一定”或“不一定”)
情境链接
如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“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,是不是可以说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力呢?甲获胜的原因是什么?
答案 根据牛顿第三定律,甲对绳的拉力大小时刻等于绳对甲的拉力大小,同理,绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力大小,而同一根绳上拉力相等,所以甲、乙对绳的拉力大小相等。甲获胜的原因是甲受到地面的摩擦力大于绳对甲的拉力,乙失败的原因是绳对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力。
教材拓展
阅读教材P68,思考下面的问题:如图所示,一小孩尝试用水平力推静止在水平地面上的大木箱,但没有推动。那么木箱与地面间有几对相互作用力?
答案 两对。木箱没有动,则木箱处于平衡状态,木箱受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及人的推力,其中地面的支持力、地面的摩擦力都是地面给木箱的,可知木箱与地面间有两对相互作用力。
判断下列说法的正误．
(1)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。( × )
解析：物体间的力总是相互的,所以物体间不可能只有作用力,而没有反作用力。
(2)物体间先有作用力,然后才有反作用力。( × )
解析：根据牛顿第三定律,作用力和反作用力总是同时产生、同时消失。
(3)物体间的作用力和反作用力等大、反向,可以抵消。( × )
解析：作用力和反作用力是作用在不同物体上的,不能抵消。
(4)物块静止放在水平桌面上,物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对相互平衡的力。( √ )
(5)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力。( × )
解析：物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力。
一、对牛顿第三定律的理解
导学探究
1．在光滑的冰面上，两人相对而立．当一人用力去推另一人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)．
(1)物体间的一对作用力和反作用力的产生有先后顺序吗？
(2)上述两个例子中一对作用力和反作用力各是什么性质的力？
(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？
答案 (1)作用力和反作用力同时产生，无先后顺序．
(2)前者相互作用力都是弹力，后者相互作用力都是磁力．
(3)两个．
2．拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力呢？
答案 不是，两队之间的拉力相等．
知识深化
1.作用力和反作用力的关系
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例1.TIF" \* MERGEFORMAT 例1 用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是( )
A．锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂
B．玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C．锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
答案 C
解析 锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确，A、B、D均错误．
牛顿第三定律的特点
牛顿第三定律是个普遍规律,它的成立不受条件限制,作用力和反作用力的关系与物体运动状态、参考系的选取均无关。
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例2.TIF" \* MERGEFORMAT 例2 如图2所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是( )
图2
A．马拉车的力总是大于车拉马的力
B．马拉车的力总是等于车拉马的力
C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力
D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力
答案 B
解析 马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确．
正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．
(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．
二、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
导学探究
如图3所示，木块静止在水平面上．
图3
(1)在图中画出木块受到的重力G和支持力FN的示意图．
重力G和支持力FN属于一对什么力？作用在几个物体上？性质相同吗？
(2)在图4中，画出水平面对木块的支持力FN和木块对水平面的压力FN′.
图4
支持力FN和压力FN′属于一对什么力？分别作用在什么物体上？性质相同吗？
答案 (1)如图所示
重力和支持力属于一对平衡力；作用在一个物体上；性质不同．
(2)如图所示
支持力FN和压力FN′属于一对作用力和反作用力；支持力FN作用在木块上，压力FN′作用在水平面上；性质相同．
知识深化
1.一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
2.两对力的关注对象的差异
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例3.TIF" \* MERGEFORMAT 例3 (多选)如图5所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，使其保持静止，下列说法中正确的是( )
图5
A．水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
答案 BD
解析 水平力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力，A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力既不是平衡力，也不是相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力，D正确．
区分相互作用力与平衡力的三种技巧
(1)看研究对象:一对作用力和反作用力作用在不同物体上,而一对平衡力作用在同一物体上。
(2)看依存关系:一对作用力和反作用力同生同灭,相互依存,而一对平衡力则彼此没有依存关系。
(3)看涉及的物体的个数:作用力和反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系;平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。
针对训练1 如图6所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动．下列说法正确的是( )
图6
A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
答案 C
解析 绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，D错误．
三、物体受力的初步分析
1．首先明确研究对象，即分析哪个物体所受的力．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.受力分析的步骤
(1)重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下．
(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压时就会产生弹力，其方向与接触面垂直．
(3)摩擦力：当两个粗糙且相互挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行．
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例4.TIF" \* MERGEFORMAT 例4 画出图7中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止．
图7
答案 见解析
解析 (1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁．
温馨提示 在分析受力时，只需画出研究对象受到的力，它对其他物体的力则不能画出．
1．(作用力和反作用力)对于作用力和反作用力的理解，下列说法中正确的是( )
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．作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
答案 D
解析 作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A错误；任何力都有反作用力，B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们在任何情况下都不会平衡，D正确．
2．(牛顿第三定律)(2019·温州市新力量联盟高一第一学期期末)如图8所示，船夫用撑杆撑船前行，则( )
图8
A．船对人的力小于人对船的力
B．船对水的力大于水对船的力
C．人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等
D．撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力
答案 C
3.(一对平衡力与作用力和反作用力)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9所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是( )
图9
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
答案 C
解析 人站在滑板车上保持静止时，人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力，滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力，A、B错误；滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，C正确，D错误．
4．(物体的受力分析)(2019·上杭一中期中)对以下小球或木块受力分析正确的是( )
A．两小球靠在一起静止于光滑水平面上
B．木块静止于斜面上
C．小球用绳拴挂于竖直光滑墙壁上静止
D．小球在光滑水平面上向右匀速运动
答案 C
考点一 作用力和反作用力
1．(多选)关于作用力和反作用力，下列说法正确的是( )
A．作用力是摩擦力，反作用力可能是弹力
B．作用力是弹力，反作用力可能是摩擦力
C．作用力是摩擦力，反作用力一定是摩擦力
D．作用力是弹力，反作用力一定是弹力
答案 CD
解析 作用力和反作用力的性质相同，摩擦力的反作用力一定是摩擦力，弹力的反作用力一定是弹力，故C、D正确，A、B错误．
2.如图1所示，用球拍打击飞过来的网球时，若球击球拍的力为F1，球拍击球的力为F2，则( )
图1
A．先产生F1，再产生F2
B．F1与F2是一对平衡力
C．F1与F2两力的性质不同
D．F1和F2大小相等，方向相反
答案 D
3．如图2所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当A从背后轻轻推B时，两个人同时向相反的方向运动，这是因为A推B时( )
图2
A．A与B之间有相互作用力
B．A对B的作用在先，B对A的作用在后
C．B对A的作用力小于A对B的作用力
D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
答案 A
解析 A推B时，A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，A正确，B、C、D错误．
考点二 牛顿第三定律
4．下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是( )
A．跳高运动员起跳，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力
C．鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
D．汽车加速运动时，车轮受到地面的支持力等于地面受到车的压力
答案 D
解析 运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是作用力与反作用力，二者大小相等，A错误；钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力，不管货物处于哪种状态二者大小都相等，B错误；鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力，二者大小相等，C错误；汽车车轮受到地面的支持力和地面受到车的压力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，与运动状态无关，D正确．
5．(多选)(2019·长春外国语学校高一第一学期期末)如图3所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之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( )
图3
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的大小总是相等的
C．作用力和反作用力的方向总是相反的
D．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
答案 BC
6.(2019·杭州市高一第一学期期末)竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广．如图4所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成．玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来．松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是( )
图4
A．竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力
B．竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力
C．竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力
D．竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
答案 C
7．如图5所示，狗拉着雪橇在雪道上行驶，根据牛顿第三定律可知( )
图5
A．若加速前进，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B．若匀速前进，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C．若减速前进，狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等
答案 D
解析 狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力，因此无论雪橇如何运动，它们始终大小相等、方向相反，但无法平衡，故A、B、C错误，D正确．
考点三 一对平衡力与一对作用力和反作用力的比较
8．如图6所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是( )
图6
A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
答案 B
9.物体静放于水平桌面上，如图7所示，则( )
图7
A．桌面对物体的支持力与物体所受的重力大小相等，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
答案 A
解析 物体所受重力G和支持力FN及桌面受到的压力FN′如图所示，因为物体处于平衡状态，所以FN和G是一对平衡力，故A项对，B项错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错．桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是物体与桌面相互作用而产生的，因此桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对作用力和反作用力，故D项错．
10．(多选)如图8所示，吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则( )
图8
A．F＝G、F＝F′
B．F＝G、F>F′
C．电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力
D．电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力
答案 BC
11．(多选)一个大人(甲)跟一个小孩(乙)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的力的关系，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与反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D．大人把小孩拉动的过程中，大人的力比小孩的力大，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 作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是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，所以B、C正确．
12.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图9所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是( )
图9
A．细线对它一定有拉力作用
B．细线对它可能没有拉力作用
C．斜面对它可能有支持力作用
D．斜面对它一定有支持力作用
答案 A
解析 小球和光滑斜面接触，假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，斜面对小球的弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力，故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故选项A正确，B、C、D错误．
13．(2019·泰安一中期中)如图10所示，物体A和B均处于静止状态，重力分别为13 N和7 N，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑一切摩擦，则弹簧秤的读数是( )
图10
A．6 N B．7 N
C．13 N D．20 N
答案 B
解析 以物体B为研究对象进行受力分析，可得绳子上的拉力为：FT＝GB＝7 N．绳子拉力的大小即为弹簧秤的读数，A、C、D错误，B正确．
14.如图11所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是( )
图11
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用
C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用
D．人受到重力、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用
答案 A
解析 人做匀速直线运动，受重力和支持力的作用，若受摩擦力，则摩擦力一定沿水平方向，但没有力与摩擦力平衡，故人不受摩擦力，A正确，B、C、D错误．
15．画出图12(1)～(3)中静止物体A的受力示意图．
图12
答案 如图所示
比较项
作用力和反作用力的关系
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
作用在同一条直线上
同时性
同时产生、同时变化、同时消失,不能认为先有作用力后有反作用力
同性质
一定是性质相同的力,性质不同的力不可能有作用力和反作用力的关系
三
异
反向
方向相反
不同体
作用在不同的物体上
不同
效果
在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消
三无关
(1)与物体类型无关;(2)与物体的运动状态无关;(3)与物体是否和其他物体存在相互作用无关
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
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、作用在同一条直线上
物理观念：
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．
科学思维：
1.会用牛顿第三定律分析、解决简单问题.
2.理解一对平衡力与一对作用力和反作用力的区别.
3.能对一些简单问题进行初步的受力分析．
科学探究：
1.通过实验探究作用力和反作用力的关系．
一、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．
3．作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的．我们可以把其中任何一个力叫作作用力，另一个力叫作反作用力．
二、牛顿第三定律
1．实验探究：如图1所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的．改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是相等的，方向相反．
图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．
表达式:F=-F',负号表示两力的方向相反。
三、物体受力的初步分析
1.分析物体的受力情况,是分析力与运动关系的基础。
2.受力分析:把指定物体(研究对象)受到的所有力找出来,并画出受力示意图,这就是受力分析。
3.受力分析的顺序:按重力、弹力、摩擦力和其他力的顺序来分析。
4.受力分析的思路:一是根据物体运动状态的变化来分析,二是根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析。
四、“一对相互平衡的力”和“一对作用力和反作用力”的区别
1．一对相互平衡的力作用在一个物体上，一对作用力和反作用力作用在两个物体上．(均选填“一个”或“两个”)
2．一对作用力和反作用力一定是同一种类的力，而一对相互平衡的力不一定是同一种类的力．(均选填“一定”或“不一定”)
情境链接
如图所示,我国有一种传统的民族体育项目叫作“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,是不是可以说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力呢?甲获胜的原因是什么?
答案 根据牛顿第三定律,甲对绳的拉力大小时刻等于绳对甲的拉力大小,同理,绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力大小,而同一根绳上拉力相等,所以甲、乙对绳的拉力大小相等。甲获胜的原因是甲受到地面的摩擦力大于绳对甲的拉力,乙失败的原因是绳对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力。
教材拓展
阅读教材P68,思考下面的问题:如图所示,一小孩尝试用水平力推静止在水平地面上的大木箱,但没有推动。那么木箱与地面间有几对相互作用力?
答案 两对。木箱没有动,则木箱处于平衡状态,木箱受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及人的推力,其中地面的支持力、地面的摩擦力都是地面给木箱的,可知木箱与地面间有两对相互作用力。
判断下列说法的正误．
(1)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。( × )
解析：物体间的力总是相互的,所以物体间不可能只有作用力,而没有反作用力。
(2)物体间先有作用力,然后才有反作用力。( × )
解析：根据牛顿第三定律,作用力和反作用力总是同时产生、同时消失。
(3)物体间的作用力和反作用力等大、反向,可以抵消。( × )
解析：作用力和反作用力是作用在不同物体上的,不能抵消。
(4)物块静止放在水平桌面上,物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对相互平衡的力。( √ )
(5)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力。( × )
解析：物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力。
一、对牛顿第三定律的理解
导学探究
1．在光滑的冰面上，两人相对而立．当一人用力去推另一人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)．
(1)物体间的一对作用力和反作用力的产生有先后顺序吗？
(2)上述两个例子中一对作用力和反作用力各是什么性质的力？
(3)一对作用力和反作用力作用在几个物体上？
答案 (1)作用力和反作用力同时产生，无先后顺序．
(2)前者相互作用力都是弹力，后者相互作用力都是磁力．
(3)两个．
2．拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力呢？
答案 不是，两队之间的拉力相等．
知识深化
1.作用力和反作用力的关系
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例1.TIF" \* MERGEFORMAT 例1 用锤头敲玻璃，玻璃被打碎，而锤头未碎，对于这一现象，下列说法正确的是( )
A．锤头对玻璃的作用力大于玻璃对锤头的作用力，所以玻璃才碎裂
B．玻璃对锤头的作用力大于锤头对玻璃的作用力，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
C．锤头和玻璃之间的作用力是等大的，只是由于锤头比玻璃能够承受更大的力才没有碎裂
D．因为不清楚锤头和玻璃的其他受力情况，所以无法判断它们之间的相互作用力的大小
答案 C
解析 锤头对玻璃的作用力与玻璃对锤头的作用力是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，因物体的承受能力不同，所以产生的作用效果不同，故C正确，A、B、D均错误．
牛顿第三定律的特点
牛顿第三定律是个普遍规律,它的成立不受条件限制,作用力和反作用力的关系与物体运动状态、参考系的选取均无关。
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例2.TIF" \* MERGEFORMAT 例2 如图2所示，一匹马拉着车前行，关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，下列说法中正确的是( )
图2
A．马拉车的力总是大于车拉马的力
B．马拉车的力总是等于车拉马的力
C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力
D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力
答案 B
解析 马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关．加速运动或者减速运动时，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，故A、C、D错误，B正确．
正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．
(1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．
(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的．
二、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
导学探究
如图3所示，木块静止在水平面上．
图3
(1)在图中画出木块受到的重力G和支持力FN的示意图．
重力G和支持力FN属于一对什么力？作用在几个物体上？性质相同吗？
(2)在图4中，画出水平面对木块的支持力FN和木块对水平面的压力FN′.
图4
支持力FN和压力FN′属于一对什么力？分别作用在什么物体上？性质相同吗？
答案 (1)如图所示
重力和支持力属于一对平衡力；作用在一个物体上；性质不同．
(2)如图所示
支持力FN和压力FN′属于一对作用力和反作用力；支持力FN作用在木块上，压力FN′作用在水平面上；性质相同．
知识深化
1.一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
2.两对力的关注对象的差异
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例3.TIF" \* MERGEFORMAT 例3 (多选)如图5所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，使其保持静止，下列说法中正确的是( )
图5
A．水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力
答案 BD
解析 水平力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力，A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力既不是平衡力，也不是相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力，D正确．
区分相互作用力与平衡力的三种技巧
(1)看研究对象:一对作用力和反作用力作用在不同物体上,而一对平衡力作用在同一物体上。
(2)看依存关系:一对作用力和反作用力同生同灭,相互依存,而一对平衡力则彼此没有依存关系。
(3)看涉及的物体的个数:作用力和反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体,乙物体对甲物体的关系;平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上。
针对训练1 如图6所示，人沿水平方向拉牛(可视为质点)，但没有拉动．下列说法正确的是( )
图6
A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
C．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是作用力与反作用力
答案 C
解析 绳拉牛的力和牛拉绳的力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A、B错误；绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力，故C正确，D错误．
三、物体受力的初步分析
1．首先明确研究对象，即分析哪个物体所受的力．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.受力分析的步骤
(1)重力：任何物体都受重力，其方向竖直向下．
(2)弹力：两个相互接触的物体相互挤压时就会产生弹力，其方向与接触面垂直．
(3)摩擦力：当两个粗糙且相互挤压的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面处就会产生滑动摩擦力或静摩擦力，其方向与接触面平行．
INCLUDEPICTURE "E:\\原文件\\新教材人教必修1（最新）\\例4.TIF" \* MERGEFORMAT 例4 画出图7中物体A所受力的示意图，并写出力的名称和施力物体：(1)物体A静止，接触面光滑；(2)A沿固定粗糙斜面上滑；(3)A沿粗糙水平面滑行；(4)接触面光滑，A静止．
图7
答案 见解析
解析 (1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力FN′，施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁；(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、斜面、斜面；(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff，施力物体分别是地球、水平面、水平面；(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN，施力物体分别是地球、绳子、墙壁．
温馨提示 在分析受力时，只需画出研究对象受到的力，它对其他物体的力则不能画出．
1．(作用力和反作用力)对于作用力和反作用力的理解，下列说法中正确的是( )
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．作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
答案 D
解析 作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的，它们之间没有先后顺序，A错误；任何力都有反作用力，B错误；作用力和反作用力一定是同种性质的力，C错误；由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，因而它们在任何情况下都不会平衡，D正确．
2．(牛顿第三定律)(2019·温州市新力量联盟高一第一学期期末)如图8所示，船夫用撑杆撑船前行，则( )
图8
A．船对人的力小于人对船的力
B．船对水的力大于水对船的力
C．人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等
D．撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力
答案 C
3.(一对平衡力与作用力和反作用力)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9所示，电动滑板车置于水平地面上，下列说法正确的是( )
图9
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
答案 C
解析 人站在滑板车上保持静止时，人所受的重力与滑板车对人的支持力是一对平衡力，滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力，A、B错误；滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，C正确，D错误．
4．(物体的受力分析)(2019·上杭一中期中)对以下小球或木块受力分析正确的是( )
A．两小球靠在一起静止于光滑水平面上
B．木块静止于斜面上
C．小球用绳拴挂于竖直光滑墙壁上静止
D．小球在光滑水平面上向右匀速运动
答案 C
考点一 作用力和反作用力
1．(多选)关于作用力和反作用力，下列说法正确的是( )
A．作用力是摩擦力，反作用力可能是弹力
B．作用力是弹力，反作用力可能是摩擦力
C．作用力是摩擦力，反作用力一定是摩擦力
D．作用力是弹力，反作用力一定是弹力
答案 CD
解析 作用力和反作用力的性质相同，摩擦力的反作用力一定是摩擦力，弹力的反作用力一定是弹力，故C、D正确，A、B错误．
2.如图1所示，用球拍打击飞过来的网球时，若球击球拍的力为F1，球拍击球的力为F2，则( )
图1
A．先产生F1，再产生F2
B．F1与F2是一对平衡力
C．F1与F2两力的性质不同
D．F1和F2大小相等，方向相反
答案 D
3．如图2所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上，当A从背后轻轻推B时，两个人同时向相反的方向运动，这是因为A推B时( )
图2
A．A与B之间有相互作用力
B．A对B的作用在先，B对A的作用在后
C．B对A的作用力小于A对B的作用力
D．A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
答案 A
解析 A推B时，A与B之间有相互作用力，作用力与反作用力同时产生、大小相等、方向相反，A正确，B、C、D错误．
考点二 牛顿第三定律
4．下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是( )
A．跳高运动员起跳，地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力
C．鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力
D．汽车加速运动时，车轮受到地面的支持力等于地面受到车的压力
答案 D
解析 运动员对地面的压力和地面对运动员的支持力是作用力与反作用力，二者大小相等，A错误；钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力，不管货物处于哪种状态二者大小都相等，B错误；鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力，二者大小相等，C错误；汽车车轮受到地面的支持力和地面受到车的压力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，与运动状态无关，D正确．
5．(多选)(2019·长春外国语学校高一第一学期期末)如图3所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之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( )
图3
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的大小总是相等的
C．作用力和反作用力的方向总是相反的
D．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
答案 BC
6.(2019·杭州市高一第一学期期末)竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广．如图4所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成．玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来．松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是( )
图4
A．竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力
B．竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力
C．竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力
D．竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同
答案 C
7．如图5所示，狗拉着雪橇在雪道上行驶，根据牛顿第三定律可知( )
图5
A．若加速前进，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力
B．若匀速前进，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力平衡
C．若减速前进，狗拉雪橇的力小于雪橇拉狗的力
D．狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力大小始终相等
答案 D
解析 狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力，因此无论雪橇如何运动，它们始终大小相等、方向相反，但无法平衡，故A、B、C错误，D正确．
考点三 一对平衡力与一对作用力和反作用力的比较
8．如图6所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是( )
图6
A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力
D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
答案 B
9.物体静放于水平桌面上，如图7所示，则( )
图7
A．桌面对物体的支持力与物体所受的重力大小相等，这两个力是一对平衡力
B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力
D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
答案 A
解析 物体所受重力G和支持力FN及桌面受到的压力FN′如图所示，因为物体处于平衡状态，所以FN和G是一对平衡力，故A项对，B项错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C项错．桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是物体与桌面相互作用而产生的，因此桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对作用力和反作用力，故D项错．
10．(多选)如图8所示，吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为F′，则( )
图8
A．F＝G、F＝F′
B．F＝G、F>F′
C．电扇静止时，固定杆对它的作用力等于它对固定杆的作用力
D．电扇水平转动后，固定杆对它的作用力小于它对固定杆的作用力
答案 BC
11．(多选)一个大人(甲)跟一个小孩(乙)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的力的关系，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与反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D．大人把小孩拉动的过程中，大人的力比小孩的力大，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 作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是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，所以B、C正确．
12.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图9所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是( )
图9
A．细线对它一定有拉力作用
B．细线对它可能没有拉力作用
C．斜面对它可能有支持力作用
D．斜面对它一定有支持力作用
答案 A
解析 小球和光滑斜面接触，假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，斜面对小球的弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力，故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，故选项A正确，B、C、D错误．
13．(2019·泰安一中期中)如图10所示，物体A和B均处于静止状态，重力分别为13 N和7 N，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑一切摩擦，则弹簧秤的读数是( )
图10
A．6 N B．7 N
C．13 N D．20 N
答案 B
解析 以物体B为研究对象进行受力分析，可得绳子上的拉力为：FT＝GB＝7 N．绳子拉力的大小即为弹簧秤的读数，A、C、D错误，B正确．
14.如图11所示，一人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，以下说法正确的是( )
图11
A．人受到重力和支持力的作用
B．人受到重力、支持力和向右的摩擦力的作用
C．人受到重力、支持力和向左的摩擦力的作用
D．人受到重力、支持力和与速度方向相同的摩擦力的作用
答案 A
解析 人做匀速直线运动，受重力和支持力的作用，若受摩擦力，则摩擦力一定沿水平方向，但没有力与摩擦力平衡，故人不受摩擦力，A正确，B、C、D错误．
15．画出图12(1)～(3)中静止物体A的受力示意图．
图12
答案 如图所示
比较项
作用力和反作用力的关系
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
作用在同一条直线上
同时性
同时产生、同时变化、同时消失,不能认为先有作用力后有反作用力
同性质
一定是性质相同的力,性质不同的力不可能有作用力和反作用力的关系
三
异
反向
方向相反
不同体
作用在不同的物体上
不同
效果
在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消
三无关
(1)与物体类型无关;(2)与物体的运动状态无关;(3)与物体是否和其他物体存在相互作用无关
内容
比较
一对作用力和反作用力
一对平衡力
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、作用在同一条直线上
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