2025版新教材高中物理第三章相互作用-力3.3牛頓第三定律導(dǎo)學(xué)案新人教版必修第一冊(cè)

3．牛頓第三定律核心素養(yǎng)定位物理觀念(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)能正確表述牛頓第三定律．科學(xué)思維(1)能把一個(gè)力的反作用力和這個(gè)力的平衡力區(qū)分開(kāi)．(2)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行初步的受力分析，并說(shuō)明物理現(xiàn)象或者解決實(shí)際問(wèn)題．科學(xué)探究通過(guò)試驗(yàn)探究，了解兩個(gè)物體間作用力與反作用力大小和方向的關(guān)系．科學(xué)看法與責(zé)任能應(yīng)用牛頓第三定律分析和解決實(shí)際問(wèn)題．一、作用力和反作用力1．力是______________的作用，只要談到力，就肯定存在著________物體和________物體．任何力的作用都是相互的2．兩個(gè)物體之間的作用總是相互的，物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫作________和____________．3．作用力和反作用力總是相互________、同時(shí)________的．我們可以把其中任何一個(gè)力叫作________，另一個(gè)力叫作____________．二、牛頓第三定律1．試驗(yàn)探究：如圖所示，把A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手拉測(cè)力計(jì)A，結(jié)果發(fā)覺(jué)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是________的．變更拉力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也隨著變更，但兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總是________的，彈力方向________．2．牛頓第三定律：(1)內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在______________．三、“一對(duì)相互平衡的力”和“一對(duì)作用力和反作用力”的區(qū)分1.一對(duì)相互平衡的力作用在________物體上，一對(duì)作用力和反作用力作用在________物體上．(均選填“一個(gè)”或“兩個(gè)”)2．一對(duì)作用力和反作用力________是同一種類(lèi)的力，而一對(duì)相互平衡的力________是同一種類(lèi)的力．(均選填“肯定”或“不肯定”)【情境思索】如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員用力向下踩跳板．請(qǐng)對(duì)以下結(jié)論作出推斷：(1)運(yùn)動(dòng)員所受重力與跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力是一對(duì)作用力與反作用力．()(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的壓力與跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力是一對(duì)作用力與反作用力．()(3)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板騰空后，所受的重力沒(méi)有反作用力()1實(shí)例分析生活中有大量的事例說(shuō)明力是相互的，如下圖是火箭放射衛(wèi)星的情境．氣體推動(dòng)火箭前進(jìn)的力和火箭對(duì)氣體的力為一對(duì)相互作用力．2生活實(shí)例分析與吊扇相關(guān)的力的分析：①平衡力：重力和懸掛桿的彈力；②作用力與反作用力：吊扇與地球之間的相互吸引力，吊扇與懸掛桿間的相互拉力．鳥(niǎo)飛行的力的分析鳥(niǎo)翅膀的的形態(tài)上表面凸、下表面凹，當(dāng)空氣流過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生向上的升力．當(dāng)鳥(niǎo)的肌肉牽動(dòng)翅膀上下扇動(dòng)時(shí)，空氣的反作用力就為鳥(niǎo)的飛行供應(yīng)了向上的升力和向前的推動(dòng)力．目標(biāo)一牛頓第三定律的理解【導(dǎo)思】成語(yǔ)“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭，比方不自量力，自取滅亡．(1)如圖所示，以卵擊石時(shí)，卵對(duì)石頭的作用力大，還是石頭對(duì)卵的作用力大？(2)為什么會(huì)出現(xiàn)卵碎石全的不同效果？【歸納】1．作用力和反作用力的四個(gè)特征等值作用力和反作用力大小總是相等的反向作用力和反作用力方向總是相反的共線作用力和反作用力總是作用在同一條直線上同性質(zhì)作用力和反作用力總是同一種類(lèi)的力(即同一性質(zhì)的力)2.牛頓第三定律中“總是”的含義“總是”是指對(duì)于任何物體、在任何狀況下，作用力和反作用力的關(guān)系都成立．(1)不管物體的大小、形態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，其作用力和反作用力總是大小相等、方向相反．(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力．(3)作用力和反作用力的產(chǎn)生和消逝總是同時(shí)的，兩者中若有一個(gè)產(chǎn)生或消逝，則另一個(gè)必定同時(shí)產(chǎn)生或消逝．【典例】例1[2024·四川石室中學(xué)模擬]跳繩運(yùn)動(dòng)是眾人在一根環(huán)擺的繩中做各種跳動(dòng)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)嬉戲．如圖所示，小摯友在跳繩的過(guò)程中()A．小摯友向上運(yùn)動(dòng)的緣由是小摯友受到地面的支持力大于她給地面的壓力B．小摯友下蹲時(shí)，她受到的重力變大C．小摯友受到地面的支持力大小等于她對(duì)地面的壓力大小D．小摯友離開(kāi)地面對(duì)上運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樗艿较蛏系臎_力作用例2[2024·陜西咸陽(yáng)高一上期中]如圖所示的情形中，沒(méi)有涉及牛頓第三定律的是()目標(biāo)二一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力的比較【導(dǎo)思】如圖所示，牧童沿水平方向拉牛，但沒(méi)有拉動(dòng)．(1)牛受到幾個(gè)力的作用？畫(huà)出牛受力的示意圖．(2)牛受到的幾個(gè)力中，哪些是一對(duì)平衡力？(3)指出牛受到的幾個(gè)力的反作用力．【歸納】一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的比較項(xiàng)目一對(duì)作用力和反作用力一對(duì)平衡力不同點(diǎn)作用對(duì)象兩個(gè)力分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上兩個(gè)力作用在同一個(gè)物體上力的性質(zhì)兩個(gè)力的性質(zhì)肯定相同兩個(gè)力的性質(zhì)不肯定相同作用效果兩個(gè)力分別作用在兩個(gè)獨(dú)立物體上，各自獨(dú)立產(chǎn)生作用效果兩個(gè)力共同作用的效果是使物體處于平衡狀態(tài)依靠關(guān)系兩個(gè)力肯定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變更、同時(shí)消逝，不行能單獨(dú)存在不存在依靠關(guān)系，撤除一個(gè)力時(shí)，另一個(gè)力可依舊存在，只是受力不再平衡共同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【典例】例3[教材P67圖3.3－8改編]猴子吊在空中靜止，下列說(shuō)法正確的是()A．猴子受的拉力施力物體是猴子B.猴子受的重力施力物體是樹(shù)枝C.猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)受兩個(gè)力D．樹(shù)枝對(duì)猴子的拉力與猴子對(duì)樹(shù)枝的拉力是一對(duì)相互平衡的力例4[2024·江蘇連云港高一上期中]如圖所示，雜技演員有超群的技術(shù)，能輕松地單手撐在凳子上，前臂保持豎直狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是()A．雜技演員對(duì)凳子的壓力就是雜技演員受到的重力B．雜技演員的重心肯定在前臂所在直線方向上C．雜技演員受到凳子的支持力是手掌形變產(chǎn)生的D．雜技演員對(duì)凳子的壓力和地面對(duì)凳子的支持力是一對(duì)平衡力思維方法區(qū)分作用力與反作用力和一對(duì)平衡力的方法(1)看探討對(duì)象：作用力與反作用力作用在不同物體上，而一對(duì)平衡力作用在同一物體上．(2)看依存關(guān)系：作用力與反作用力同生同滅，相互依存，而一對(duì)平衡力則彼此不肯定有依存關(guān)系．目標(biāo)三物體受力的初步分析【導(dǎo)思】(1)如圖所示，一個(gè)木塊靜止在粗糙斜面上，受力分析時(shí)，第一步應(yīng)當(dāng)做什么？(2)試分析木塊所受的力，并畫(huà)出力的示意圖．【歸納】1．受力分析依據(jù)探討的問(wèn)題，選取合適的物體作為探討對(duì)象，分析它受到哪些力的作用，并畫(huà)出所受力的示意圖，這一過(guò)程即為物體的受力分析．2．受力分析的步驟【典例】例5一建筑塔吊向右上方勻速提升建筑物料，如圖所示．若忽視空氣阻力，則下列有關(guān)物料的受力圖正確的是()例6[2024·廣東試驗(yàn)中學(xué)高一檢測(cè)]如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受的外力的個(gè)數(shù)()A．P可能受到三個(gè)力B．P肯定受到兩個(gè)力C．P可能受到一個(gè)力D．P不是受到兩個(gè)力，就是受到四個(gè)力例7如圖所示，兩個(gè)等大、反向的水平力F、F′分別作用在物體A和B上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)．若各接觸面均與水平地面平行，則A、B兩物體的受力個(gè)數(shù)分別為()A．3、4B．4、4C．4、5D．4、61.(多選)如圖所示，足球場(chǎng)上，足球受到運(yùn)動(dòng)員頭部的作用力變更了足球的運(yùn)動(dòng)方向，運(yùn)動(dòng)員的頭部受到了足球的作用力，感到難受．關(guān)于這兩個(gè)力的說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球的作用力大于足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力B．這兩個(gè)力為作用力與反作用力C．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球的作用力比足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力更早產(chǎn)生D．這兩個(gè)力肯定會(huì)同時(shí)消逝2.粗糙的水平地面上有一木箱．現(xiàn)用一水平力拉著木箱勻速前進(jìn)，則()A．木箱所受的拉力和地面對(duì)木箱的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力B．木箱對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)作用力和反作用力C．木箱所受的重力和木箱對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力D.木箱對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)平衡力3．踢毽子是一項(xiàng)深受大眾寵愛(ài)的傳統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng)．在某次踢毽子的過(guò)程中，關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說(shuō)法正確()A．毽子對(duì)腳的作用力大于腳對(duì)毽子的作用力B．毽子對(duì)腳的作用力小于腳對(duì)毽子的作用力C．腳對(duì)毽子的作用力與毽子對(duì)腳的作用力方向相同D．腳對(duì)毽子的作用力是由于腳發(fā)生形變產(chǎn)生的4．如圖所示，小明撐桿使船離岸，下列說(shuō)法正確是()A．小明與船之間存在摩擦力B．桿彎曲是由于桿對(duì)小明施加了力C．桿對(duì)岸的力大于岸對(duì)桿的力D．小明對(duì)桿的力和岸對(duì)桿的力是一對(duì)相互作用力5．畫(huà)出圖中物體A所受力的示意圖，并寫(xiě)出力的名稱(chēng)和施力物體：(1)物體A靜止，接觸面均光滑；(2)物體A沿固定粗糙斜面上滑；(3)物體A沿粗糙水平面滑行；(4)接觸面光滑，物體A靜止；(5)物體A靜止在粗糙水平面上．3．牛頓第三定律導(dǎo)學(xué)駕馭必備學(xué)問(wèn)一、1．物體對(duì)物體受力施力2．作用力反作用力3．依靠存在作用力反作用力二、1．相等相等相反2．相等相反同一條直線上三、1．一個(gè)兩個(gè)2．肯定不肯定情境思索答案：(1)×(2)√(3)×共研突破關(guān)鍵實(shí)力目標(biāo)一提示：(1)以卵擊石時(shí)，卵對(duì)石頭的作用力與石頭對(duì)卵的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，依據(jù)牛頓第三定律可知，兩個(gè)力等大、反向．(2)雖然卵對(duì)石頭的作用力與石頭對(duì)卵的作用力等大，但由于兩者能承受的最大外力不同，所以會(huì)出現(xiàn)不同的作用效果．[例1]解析：小摯友受到地面的支持力與小摯友給地面的壓力是一對(duì)相互作用力，總是等大反向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；小摯友在跳繩過(guò)程中，處在地球表面同一位置，則所受重力不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小摯友離開(kāi)地面對(duì)上運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榫哂邢蛏系乃俣龋⒉皇鞘艿较蛏系臎_力作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C[例2]解析：氣墊船能在水中航行是因?yàn)槁菪龢o水一個(gè)向后的作用力，反過(guò)來(lái)水給氣墊船一個(gè)向前的反作用力，應(yīng)用了牛頓第三定律，故A正確；戰(zhàn)斗機(jī)在行進(jìn)途中拋棄副油箱，減小質(zhì)量，減小慣性，不涉及牛頓第三定律，故B錯(cuò)誤；噴水龍頭自動(dòng)旋轉(zhuǎn)使噴水勻稱(chēng)，應(yīng)用了牛頓第三定律，故C正確；火箭靠噴出氣體飛上天空，應(yīng)用了牛頓第三定律，故D正確．本題選沒(méi)有涉及牛頓第三定律的，故選B.答案：B目標(biāo)二提示：(1)牛受到重力G、地面對(duì)牛的支持力FN、繩對(duì)牛的拉力F和地面對(duì)牛的摩擦Ff，共四個(gè)力作用，受力示意圖如圖所示；(2)牛受到的重力G和地面對(duì)牛的支持力FN是一對(duì)平衡力；繩對(duì)牛的拉力F和地面對(duì)牛的摩擦力Ff是一對(duì)平衡力；(3)牛受到重力G的反作用力是牛對(duì)地球的吸引力；地面對(duì)牛的支持力FN的反作用力是牛對(duì)地面的壓力；繩對(duì)牛的拉力F的反作用力是牛對(duì)繩的拉力；地面對(duì)牛的摩擦力Ff的反作用力是牛對(duì)地面的摩擦力．[例3]解析：猴子受的拉力施力物體是樹(shù)枝，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；猴子受的重力施力物體是地球，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；猴子處于靜止?fàn)顟B(tài)受重力和樹(shù)枝的拉力兩個(gè)力，故選項(xiàng)C正確；樹(shù)枝對(duì)猴子的拉力與猴子對(duì)樹(shù)枝的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C[例4]解析：雜技演員處于平衡狀態(tài)時(shí)，雜技演員受到的支持力與雜技演員受到的重力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反；依據(jù)牛頓第三定律可知，雜技演員受到的支持力與雜技演員對(duì)凳子的壓力大小相等，方向相反，所以雜技演員對(duì)凳子的壓力和雜技演員受到的重力相等，但雜技演員對(duì)凳子的壓力和雜技演員的重力是兩種不同性質(zhì)的力，不能說(shuō)雜技演員對(duì)凳子的壓力就是雜技演員受到的重力，故A錯(cuò)誤．雜技演員受到的支持力的方向是通過(guò)前臂豎直向上的，雜技演員受到的支持力與雜技演員受到的重力是一對(duì)平衡力，可知雜技演員的重心肯定在前臂所在直線方向上，故B正確．依據(jù)彈力的產(chǎn)生可知，雜技演員受到凳子的支持力是凳子面的形變產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤．凳子也有重力，所以雜技演員對(duì)凳子的壓力與凳子受到的重力的合力和地面對(duì)凳子的支持力是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤．答案：B目標(biāo)三提示：(1)首先要選定探討對(duì)象，將其從四周環(huán)境中隔離出來(lái)，例如要先明確是對(duì)木塊受力分析還是對(duì)粗糙斜面受力分析．(2)①選木塊為探討對(duì)象；②木塊受重力G(方向豎直向下)、斜面對(duì)木塊的支持力FN(方向與斜面垂直)和斜面對(duì)木塊的摩擦力Ff(沿斜面對(duì)上)作用；③力的示意圖如圖所示．[例5]解析：由題意可知，物料勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，則受力分析，即有拉力FT與重力mg平衡，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D[例6]解析：假如彈力FN＝G，斜面體受力可以平衡，故P可能受兩個(gè)力的作用，如圖甲所示．假如彈力FN<G，P不行能平衡．假如彈力FN>G，斜面體會(huì)受到擋板MN的彈力F和摩擦力Ff，受力分析如圖乙所示．答案：D[例7]解析：先以物體A為探討對(duì)象，物體A受重力、拉力、B對(duì)A的支持力和B對(duì)A的靜摩擦力，所以物體A受4個(gè)力的作用．再以物體B為探討對(duì)象，水平方向上拉力和A對(duì)B的靜摩擦力大小相等，恰好二力平衡，所以地面對(duì)B沒(méi)有靜摩擦力，即物體B受重力、拉力、A對(duì)B的壓力、地面對(duì)B的支持力、A對(duì)B的靜摩擦力，所以物體B受5個(gè)力的作用，故C正確．答案：C精練落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．解析：運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球的作用力與足球?qū)\(yùn)動(dòng)員的作用力是作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反、同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消逝，故A、C錯(cuò)