6.3
牛顿第三定律
学案2
【学习目标】
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问题。
3.能区别平衡力和作用力、反作用力。
【知识要点】
一、力的作用是_______相互________的、________同时_______发生的
1.大量实验事实表明,只要有力发生,就一定有___受力物体_____和____施力物体____。
如甲物体施给乙物体一个滑动摩擦力的同时,甲物体也受到乙物体施给的一个滑动摩擦力,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
2.__力的作用总是相互的,物体间的这一对相互作用力__,通常叫做作用力和反作用力。
①把相互作用的一对力中的一个叫做作用力(或反作用力),另个就叫做反作用力
(或作用力)。
②作用力和反作用力是______同时_________发生的,切莫以为“作用力在先,反作用力在后”。
如用脚踢足球,有人说:“只有把脚对球的力叫作用力,球对脚的力叫反作用力才行,因为前者是主动力,后者是被动力,主动力在先,被动力在后”。这种说法是错误的,因为主动力与被动力只能说明引起相互作用的原因,并不意味着相互作用有先后之分.
二.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、作用在一条直线上。
2.表达式:(作用力)F=-
F′(反作用力)。
3.重要意义
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重要补充,定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律。
②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三性质和四个特征。
三个性质是:
A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的______两个_________物体上,各自产生各自的作用效果;
B.同时性:作用力和反作用力总是同时______产生_________、同时______消失_________、同时____变化___________,不分先后;
C.相互性:作用力和反作用力总是________相互_______的,_______同时________出现的。
四个特征是:
A.等值
B.反向
C.共线
D.同性
三、平衡力与作用力和反作用力的关系
一对平衡力
一对作用力与反作用力
不同之点
作用在同一个物体上
分别作用在两个物体上
力的性质不一定相同
力的性质一定相同
不一定同时产生,同时消失
同时产生,同时消失
两个力的作用效果相互抵消
两个力的作用效果不能抵消
相同点
大小相等、方向相反、作用在一条直线上
【典型例题】
例1
物体静止于水平桌面上,则(
)
A.桌面对物体的支持力与物体的重力大小相等,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
解析:明确一对作用力与反作用力的关系是:等大、反向、共线、同时、同性、异物;而一对平衡力虽然等大、反向、共线,但它们不一定具有同时性,也不一定是同种性质的力。更重要的是,它们一定作用在同一个物体上。
物体和桌面受力情况如图所示。
因物体处于平衡状态,且N与
G作用于同一物体,因此N和G是一对平衡力,故A选项正确。因作用力与反作用力分别作用在两个物体上,故B选项错误。因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故C选项错误。支持力和压力是由于物体与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此N和N′是一对作用力与反作用力,故D选项错误。
答案:A。
反思
:(1)一对作用力与反作用力与一对平衡力的最直观的区别就是:看作用点,二力平衡时此两力作用点一定是同一物体;作用力与反作用力的作用点一定是分别在两个物体上。
(2)两个力是否是“作用力与反作用”的最直观判别方法是:看它们否是性质相同能否同时消失。如B选项中的重力是地球的吸引而产生的,而支持力是形变产生的;当物体离开地面支持力消失时而重力仍然存在。因此,这一对力不是作用力与反作用力。
例2
家用吊扇对悬挂点有拉力作用,在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比(
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
解析:吊扇在正常转动时对空气有一个向下的作用力,使空气流动,根据牛顿第三定律可知,吊扇同时受一个向上的反作用力。所以,对悬挂点的拉力比不转动相比变小了。这也是直升机的原理。
答案:B。
【达标训练】
1.重力不计的细线一端固定在天花板上,另一端悬挂一个小球,小球的重力为G,小球对细线拉力为F.则以下说法正确的是(
)
A.G的反作用力作用在地球上,方向由地球球心指向小球
B.G和F是一对平衡力
C.F与天花板对细线的拉力是一对平衡力
D.F与细线对球的拉力是一对作用力与反作用力答案:ACD
2.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是…(
)
A.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
B.当作用力是摩擦力时,反作用力也一定是摩擦力
C.石头击鸡蛋,石存蛋破,证明作用力可以大于反作用力
D.匀速上升的气球所受浮力没有反作用力答案:B
3.大人拉小孩,下列说法正确的是(
)
A.当小孩被拉走时,大人拉力大于小孩拉力
B.当小孩赖着不动时,大人拉力小于小孩拉力
C.不管什么情况下,大人的拉力总大于小孩的拉力,因为大人的力气比小孩大
D.不管什么情况下,大人的拉力总等于小孩的拉力答案:D
4.人走路时,人和地球间的作用力与反作用力的对数有(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
提示:人走路时受到三个力的作用,即地球对人的重力、地面的支持力和摩擦力。力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引而产生的力,人对地面的压力和人对地面的摩擦力。所以,人走路时与地球间有三对作用力与反作用力。
答案:C。
5.为什么船桨向后划水,船就能向前运动?
答案:船桨向后划水即桨对水有向后的作用力,水向后流,根据牛顿第三定律可知,水同时对桨有向前的反作用力,使船向前运动。
【反思】
收获
疑问
N′
GO
N1
N2
G
N