新人教版高中物理必修第二冊(cè)學(xué)案：第3節(jié)牛頓第三定律

第3節(jié)牛頓第三定律

物理觀念科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

1.知道兩個(gè)物體間的作用是相互

核的，理解作用力和反作用力的概念。

能運(yùn)用牛頓第三

心2.理解牛頓第三定律的含義，能夠通過彈簧測(cè)力計(jì)

定律解釋生產(chǎn)、

素區(qū)分平衡力與相互作用力的異同探究作用力和反

生活中的有關(guān)現(xiàn)

養(yǎng)點(diǎn)。作用力的關(guān)系。

象。

3.能夠根據(jù)各種力的特點(diǎn)，分析物

體的受力。

課前學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)

知識(shí)點(diǎn)一作用力和反作用力

［觀圖助學(xué)］

有

作疼

擊

人

作

用

推

打

，

用

是

墻

說

桌

力

明

相

時(shí)

面

物

嗎

，

互

，

體

墻

手

？

的

對(duì)

間

也

。

人

的

很

作用力和反作用力：當(dāng)一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加了力，后一個(gè)物體一定同時(shí)對(duì)

前一個(gè)物體也施加了力。物體間相互作用的這一對(duì)力，通常叫作作用力和反作用

力。其中任何一個(gè)力叫作作用力,另一個(gè)力叫作反作用力。作用力和反作用力總

是相互依賴、同時(shí)存在的。

「思考判斷］

（1）有的力可能只有受力物體，沒有施力物體。（義）

（2）兩個(gè)物體只有接觸才存在作用力和反作用力。（X）

（3）物體間不可能只有作用力，而沒有反作用力。（J）

（4）先有作用力，然后才有反作用力。（X）,

乙甲

甲船上的小孩用力推乙船時(shí)，甲船也會(huì)受到力的作用。

結(jié)論物體間的作用總是相互的，施力物體同時(shí)也一定是受力物體。

知識(shí)點(diǎn)二牛頓第三定律

［觀圖助學(xué)］

(1)如圖所示，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉，它們的讀數(shù)相等嗎？

(2)在拔河游戲中，兩隊(duì)通過繩子中的張力作用，對(duì)彼此施加的力大小和方向怎

樣？

牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相?笠，方向相反,作

用在同一條直線上。

［思考判斷］

(1)作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。(J)

(2)一對(duì)作用力與反作用力的性質(zhì)可以不同。(X)

(3)一對(duì)作用力與反作用力的合力為零。(X),

:實(shí)例

“掰腕子”是比較臂力大小的一種常見比賽。在一次“掰腕子”比賽中，甲輕松

地勝了乙，但甲對(duì)乙的作用力大小仍等于乙對(duì)甲的作用力的大小

定律中的“總是”強(qiáng)調(diào)的是對(duì)于任何物體，在任何條件下，作用力與反作用力的

關(guān)系均成立，與物體大小、形狀、是否受其他力、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無關(guān)。

知識(shí)點(diǎn)三物體受力的初步分析

1.受力分析

分析物體受到哪些力，并將它們以示意圖的形式表示出來，這一過程及方法叫受

力分析。

2.兩條思路

(1)根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化分析。

⑵根據(jù)各種力的特點(diǎn)，從相互作用的角度分析。,

靜止在斜面上的物體受力分析示意圖如圖所示。

核心探究“突破核心要點(diǎn)

核心要點(diǎn)□作用力和反作用力的理解

［要點(diǎn)歸納］

1.各種性質(zhì)的力的作用都是相互的

⑴引力的作用是相互的

物體受到重力作用，施力物體是地球，同時(shí)，地球也受到了物體對(duì)它的力的作用，

對(duì)這個(gè)力而言，地球是受力物體。

⑵彈力的作用是相互的

如圖甲所示，放在水平桌面上的木塊，由于桌面發(fā)生形變，給木塊一個(gè)向上的支

持力FN,同時(shí)，由于木塊發(fā)生形變，對(duì)桌面有一個(gè)向下的壓力八二

如圖乙所示，懸掛小球的繩由于發(fā)生形變，對(duì)小球有一個(gè)向上的拉力F,同時(shí)，

由于小球發(fā)生形變，對(duì)繩有一個(gè)向下的拉力廣。

甲乙

⑶摩擦力的作用是相互的。如圖所示，黑板擦受到黑板摩擦力作用的同時(shí)，黑

板也受到黑板擦的摩擦力作用。

結(jié)論：大量實(shí)例說明，任何性質(zhì)的力的作用都是相互的。

2.對(duì)作用力和反作用力的理解

（1）只要有力發(fā)生，就一定有受力物體和施力物體。

施力物體同時(shí)也是受力物體

（2）物體間的力的作用是相互的，說明力是成對(duì)出現(xiàn)的。

（3）作用力與反作用力是相對(duì)的，如果定義其中一個(gè)力是作用力，則另一個(gè)力就

是反作用力。

「試題案例］

［例1］下列說法中正確的是（）

A.地球附近的物體的重力沒有反作用力

B.相互作用的兩個(gè)力究竟哪一個(gè)力是作用力（或反作用力）是人為規(guī)定的

C.”雞蛋碰石頭”的過程中，雞蛋對(duì)石頭的力必為作用力，石頭對(duì)雞蛋的力必為

反作用力

D.凡是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上且作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)

力必定是一對(duì)作用力與反作用力

解析物體受到的重力屬于地球?qū)ξ矬w的吸引力，它的反作用力是物體對(duì)地球的

吸引力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一對(duì)相互作用力，究竟哪一個(gè)力是作用力，哪一個(gè)力是

反作用力，是相對(duì)而言的，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；作用力和反作用力分別作用在

兩個(gè)相互作用的物體上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案B

［針對(duì)訓(xùn)練1］用錘頭敲玻璃，玻璃被打碎，而錘頭未碎。對(duì)于這一現(xiàn)象，下列說

法正確的是()

A.錘頭對(duì)玻璃的作用力大于玻璃對(duì)錘頭的作用力，所以玻璃才碎裂

B.玻璃對(duì)錘頭的作用力大于錘頭對(duì)玻璃的作用力，只是由于錘頭比玻璃能夠承受

更大的力才沒有碎裂

C.錘頭和玻璃之間的作用力是等大的，只是由于錘頭比玻璃能夠承受更大的力才

沒有碎裂

D.因?yàn)椴磺宄N頭和玻璃的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力

的大小

解析錘頭對(duì)玻璃的作用力與玻璃對(duì)錘頭的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，總

是大小相等，方向相反，作用在不同物體上，因物體的承受能力不同，所以產(chǎn)生

的作用效果不同，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

答案C

核心要點(diǎn)B牛頓第三定律的理解及應(yīng)用

［觀察探究］

成語“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭。比喻不自量力，自取滅亡。那么是否蛋對(duì)

石頭的力小于石頭對(duì)蛋的力？

答案不是，以卵擊石時(shí)，卵與石之間的力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等,

只是作用效果不同而已。

［探究歸納］

1.牛頓第三定律表達(dá)式：F=~F',式中的“一”號(hào)表示作用力與反作用力方向

相反。

2.牛頓第三定律的重要意義

牛頓第三定律全面揭示了作用力和反作用力的關(guān)系，可歸納為三個(gè)性質(zhì)和四個(gè)

特征。

(1)三個(gè)性質(zhì)

作用力和反作用力分別作用在彼

此相互作用的兩個(gè)不同的物體上

,、作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變

K.必同時(shí)消失

性質(zhì)廠'-----'----------------------------------

飛〔,、作用力和反作用力總是相互的、

相互性卜成對(duì)出現(xiàn)的

(2)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在同一條直線上

同性質(zhì)作用力和反作用力性質(zhì)總是相同的

溫馨提示牛頓第三定律中“總是”表現(xiàn)在以下三個(gè)方面

⑴與物體的大小和形狀無關(guān)。

⑵與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。

(3)與物體受不受其他力無關(guān)。

「試題案例］

［例2］(多選)如圖所示，我國(guó)有一種傳統(tǒng)的民族體育項(xiàng)目叫作“押加”，實(shí)際上

相當(dāng)于兩個(gè)人拔河，如果甲、乙兩人在“押加”比賽中，甲獲勝，則下列說法中

正確的是()

A.甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力，所以甲獲勝

B.當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力大小等于乙對(duì)甲的拉力大小

C.當(dāng)甲把乙加速拉過去時(shí)，甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力

D.甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小，只是地面對(duì)甲的摩擦力大于地

面對(duì)乙的摩擦力，所以甲獲勝

解析不論物體處于何種狀態(tài)，物體間的作用力與反作用力總是大小相等、方向

相反，由于它們作用在不同的物體上，所以其效果可以不同。甲獲勝的原因是甲

受到的地面的摩擦力大于繩子對(duì)甲的拉力；乙后退的原因是繩子對(duì)乙的拉力大于

乙受到的地面的摩擦力；但是，根據(jù)牛頓第三定律，甲對(duì)乙的拉力大小始終等于

乙對(duì)甲的拉力大小。選項(xiàng)B、D正確。

答案BD

［例3］一根輕繩的上端懸掛在天花板上，下端掛一燈泡，則（）

A.燈泡受的重力和燈泡對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力

B.燈泡受的重力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力

C.燈泡對(duì)繩的拉力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力

D.繩對(duì)天花板的拉力和天花板對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力

解析燈泡受的重力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；燈泡對(duì)

繩的拉力和繩對(duì)燈泡的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，繩對(duì)天花板的拉力和天花

板對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

答案C

溫馨提示作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別

作用力和反作用力平衡力

共同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一直線上

作用

作用在兩個(gè)物體上作用在同一個(gè)物體上

對(duì)象

作用同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消不一定同時(shí)產(chǎn)生、變化或消失，

不時(shí)間失，不可單獨(dú)存在可以單獨(dú)存在，只是不再平衡

同力的

一定是同性質(zhì)的力不一定是同性質(zhì)的力

點(diǎn)性質(zhì)

因?yàn)橐粚?duì)作用力與反作用力作

作用一對(duì)平衡力的作用效果是使物

用在兩個(gè)物體上，各自產(chǎn)生作

效果體處于平衡狀態(tài)，合力為零

用效果，故不能求合力

［針對(duì)訓(xùn)練2］（多選）在“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，

某同學(xué)用兩個(gè)力傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)得到圖乙。下列由圖乙得到的實(shí)驗(yàn)

結(jié)論中正確的是（）

F/N

甲乙

A.兩傳感器間的作用力與反作用力大小相等

B.兩傳感器間的作用力與反作用力方向相反

C.兩傳感器間的作用力與反作用力同時(shí)變化

D.兩傳感器間的作用力與反作用力作用在同一物體上

解析根據(jù)圖像可知，兩傳感器間的作用力與反作用力大小相等，方向始終相反,

A、B正確；作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，C正確；作用

力與反作用力作用在不同的物體上，D錯(cuò)誤。

答案ABC

核心要點(diǎn)?物體的受力分析

［要點(diǎn)歸納］

1.受力分析的一般順序

一般先分析重力；再分析彈力，環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并

逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象是否有彈力作用；然后分析摩擦力，對(duì)凡有彈力作

用處逐一進(jìn)行分析；最后分析其他力。

2.受力分析的步驟

⑴明確研究對(duì)象，可以是某個(gè)物體、物體的一部分或某個(gè)作用點(diǎn)，也可以是幾

個(gè)物體組成的整體。

（2）按照先重力、再彈力、后摩擦力、最后其他力的順序，逐個(gè)確定物體受

到哪些力的作用。

⑶依據(jù)物體受到的各個(gè)力的方向，畫出受力示意圖，為了便于觀察，物體所受

的各個(gè)力集中畫在同一個(gè)作用點(diǎn)上。

［試題案例］

［例4］（多選）如圖所示，在粗糙的水平面上，物體A向著彈簧運(yùn)動(dòng)，且使彈簧壓

縮，則關(guān)于物體A的受力情況，下列說法正確的是（）

A?

7~7/7~7~7~7~7~7~7~7/7~7~7~77~7"

A.受重力、支持力、動(dòng)力、摩擦力和彈簧的彈力

B.受重力、支持力、摩擦力和彈簧的彈力

C.彈簧的彈力是動(dòng)力，而摩擦力是阻力

D.彈簧的彈力和摩擦力均與物體運(yùn)動(dòng)方向相反

解析選取A為研究對(duì)象，對(duì)它進(jìn)行受力分析可知，物體A受到重力、彈簧的

彈力、摩擦力和支持力，故A錯(cuò)誤，B正確；彈簧處于壓縮狀態(tài)，4受到的彈力

方向向右，與運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以是阻力；滑動(dòng)摩擦力的方向與物體A運(yùn)動(dòng)

的方向相反，是阻力，彈簧彈力與摩擦力的方向一致，都是水平向右的，故C

錯(cuò)誤，D正確。

答案BD

易錯(cuò)提示(1)易漏力，即受力分析時(shí)漏掉一些力。防止漏力的措施是按順序分

析受力。

(2)易添力，即受力分析時(shí)添加了多余的力。防止添力的措施是尋找每個(gè)力的施

力物體，找不到施力物體的力不存在。

(3)易混淆：只分析物體受到的力，不分析物體對(duì)外施加的力。

［針對(duì)訓(xùn)練3］如圖所示，用水平力尸將質(zhì)量為根的木塊壓在豎直墻壁上使木塊

保持靜止，重力加速度為g,下列說法中正確的是()

F

A.木塊受到三個(gè)力的作用

B.木塊所受的靜摩擦力大小等于〃名，方向豎直向上

C.木塊所受的靜摩擦力可能大于mg

D.如果/增大，木塊與墻壁間的靜摩擦力也增大

答案B

核心素養(yǎng)提升思維能力飛

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任-----牛頓第三定律在科技、生活中的應(yīng)用

L在日常生活中的應(yīng)用

“鼓掌歡迎聽課老師”。在鼓掌的時(shí)候，右手用力拍打左手，兩手都有感覺。說

明我們?cè)谟糜沂峙拇蜃笫謺r(shí)，右手對(duì)左手有力的作用，同時(shí)，左手對(duì)右手也產(chǎn)生

了力的作用。

2.在體育中的應(yīng)用

“足球運(yùn)動(dòng)員用頭頂球”，當(dāng)用頭去頂球，球飛出去，說明人對(duì)球有力的作用，

而同時(shí)運(yùn)動(dòng)員也感覺到了球?qū)θ擞辛Φ淖饔谩?/p>

3.在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用

中國(guó)是火箭的故鄉(xiāng)，早在公元1500年，我國(guó)學(xué)者萬戶，首次作了航天的科學(xué)嘗

試，他把47枚當(dāng)時(shí)最大的火箭捆在自己坐的椅子背面讓別人同時(shí)點(diǎn)燃這批火箭

升空?；鸺盏脑硪彩桥ｎD第三定律的體現(xiàn)。

［針對(duì)訓(xùn)練1］（多選）關(guān)于反作用力在日常生活和生產(chǎn)技術(shù)中應(yīng)用的例子,下列說

法中正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)總是要用力蹬地面，他才能向上躍起

B.大炮發(fā)射炮彈時(shí)，炮身會(huì)向后倒退

C.農(nóng)田灌溉用的自動(dòng)噴水器，當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時(shí)，彎管會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)

D.軟體動(dòng)物烏賊在水中經(jīng)過體側(cè)的孔將水吸入鰥腔，然后用力把水?dāng)D出體外，烏

賊就會(huì)向相反方向游去

解析運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)總是要用力蹬地面，當(dāng)對(duì)地面的力大于重力時(shí)，根據(jù)牛

頓第三定律，地面對(duì)他的力也大于重力，他才能向上躍起，故選項(xiàng)A正確；大

炮發(fā)射炮彈時(shí)，炮身向后倒退，這是需要防止的，而不是應(yīng)用，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

農(nóng)田灌溉用的自動(dòng)噴水器，當(dāng)水從彎管的噴嘴里噴射出來時(shí)，由于反沖，彎管會(huì)

自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，故選項(xiàng)C正確；烏賊經(jīng)過身體側(cè)面的孔把水吸入鯉腔，然后用力把

水經(jīng)過小孔壓出體外，根據(jù)牛頓第三定律可知，烏賊就獲得了方向相反的反作用

力，從而向排水的相反方向游去，故選項(xiàng)D正確。

答案ACD

［針對(duì)訓(xùn)練2］（多選）2018年12月8日，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載

火箭發(fā)射升空，下面關(guān)于火箭升空的情形，其中敘述正確的是（）

A.火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力，從而讓火箭

獲得了向上的推力

B.火箭尾部噴出的氣體對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行

的動(dòng)力

C.火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進(jìn)

的動(dòng)力

D.飛船進(jìn)入運(yùn)行軌道之后，與地球之間仍然存在一對(duì)作用力與反作用力

解析火箭升空時(shí)，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對(duì)相互作用

的物體?；鸺蛳聡姎鈺r(shí)，噴出的氣體同時(shí)對(duì)火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火

箭上升的推動(dòng)力，此動(dòng)力并不是由周圍的空氣對(duì)火箭的反作用力提供的。因而與

是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)，故選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；探測(cè)器進(jìn)入

運(yùn)行軌道后，探測(cè)器與地球之間依然存在相互吸引力，即地球吸引探測(cè)器，探測(cè)

器吸引地球，這是一對(duì)作用力與反作用力，故選項(xiàng)D正確。

答案AD

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)」反饋課堂效果

1.（作用力與反作用力的理解）關(guān)于馬拉車的下列說法正確的是（）

—長(zhǎng)毛

A.馬拉車沒有拉動(dòng)，是因?yàn)轳R拉車的力小于車?yán)R的力

B.馬拉車前進(jìn)，是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力

C.不論車如何運(yùn)動(dòng)，馬拉車的力總等于車?yán)R的力

D.只有當(dāng)馬拉車不動(dòng)或馬拉車勻速前進(jìn)時(shí)，馬拉車的力才等于車?yán)R的力

解析馬拉車時(shí)，不論車如何運(yùn)動(dòng)，馬拉車的力與車?yán)R的力都是一對(duì)相互作用

力，二者總是大小相等的，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。

答案C

2.（牛頓第三定律的應(yīng)用）下列說法正確的是（）

A.跳高運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大小

B.書靜止在水平桌面上，書受到的重力和支