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第四章
牛顿运动定律
学 习 目 标
STSE情境导学
1.清楚力的作用是相互的，记住作用力和反作用力的概念.
2.能理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题.（重点）
3.能区别平衡力和作用力与反作用力的异同（难点）
项目
作用力与反作用力的关系
四同
1.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.
2.共线：作用在一条线上.
3.同时：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.
4.同性质：不同性质的力不可能是作用力和反作用力的关系
三异
1.反向：方向相反.
2.异体：作用在不同的物体上.
3.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，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零
比较项
作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点
作用对象
两个力分别作用在两个物体上
两个力作用在同一个物体上
作用时间
同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在
不一定同时产生或消失
力的种类
一定是同种类的力
不一定是同种类的力
作用效果
因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求合力
一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零第四节 牛顿第三定律
学 习 目 标
STSE情境导学
1.清楚力的作用是相互的，记住作用力和反作用力的概念.2.能理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题.（重点）3.能区别平衡力和作用力与反作用力的异同（难点）
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船桨向后推水，水则反作用于桨 飞机螺旋桨对空气产生向下压力，空气则反作用于螺旋桨产生向上的反作用力
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知识点一 作用力与反作用力的关系
1.定义.
两个物体之间的作用力总是相互的.一个物体对另一物体有作用力时，同时也受到另一物体对它的作用力，它们总是成对出现的.我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力.
2.作用力和反作用力的关系.
作用力和反作用力同时产生，同一性质，大小相等，方向相反，作用在不同的物体上.
知识点二 牛顿第三定律
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.
2.表达式：F＝－F′，负号表示作用力F与反作用力F′方向相反.
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小试身手
1.（多选）关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是（ ）
A.物体发生相互作用时，先有作用力，后产生反作用力
B.作用力与反作用力大小相等、方向相反
C.作用力与反作用力的作用效果相互抵消
D.作用力与反作用力性质相同
答案：BD
2.粗糙水平地面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则（ ）
A.木箱所受的拉力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
B.木箱对地面的压力和木箱所受的重力是一对作用力和反作用力
C.木箱所受的重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
答案：C
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探究一 对牛顿第三定律的理解
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1.探究作用力与反作用力的关系.
（1）作用力与反作用力：一个物体对另一个物体有作用力时，同时也受到另一个物体对它的反作用力，我们把两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力.
（2）实验与探究.
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如图所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一起，用手拉A，发现两个弹簧测力计的示数相等.改变拉力，弹簧测力计的示数都随着变化，但两者的示数总是相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反.
2.牛顿第三定律.
（1）牛顿第三定律表达式：F＝－F′，式中的“－”号表示作用力与反作用力方向相反.
（2）作用力与反作用力的理解.
①三个性质.
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②作用力和反作用力的关系可总结为“四同三异”.
项目
作用力与反作用力的关系
四同
1.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.2.共线：作用在一条线上.3.同时：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.4.同性质：不同性质的力不可能是作用力和反作用力的关系
三异
1.反向：方向相反.2.异体：作用在不同的物体上.3.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，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零
【典例1】 （多选）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，则下列说法中正确的是（ ）
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"D:\\360安全浏览器下载\\8.26\\物理
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A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B.当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C.当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
解析：物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的，只有当物体所受合外力不为零时，物体的运动状态才会改变.不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反.由于它们作用在不同的物体上，其效果可以不同.甲加速前进的原因是甲受到地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小.故选项B、D正确.
答案：BD
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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，作用力与反作用力的关系都成立.对此，我们可以从以下几个方面理解.
（1）不管物体的大小、形状如何，例如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的.
（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，其作用力与反作用力总是大小相等、方向相反的.
（3）作用力与反作用力的产生和消失总是同时的.两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失.
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1.跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在3
m跳板上，图中F1表示人对跳板的弹力，F2表示跳板对人的弹力，则（ ）
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\448.tif"
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A.先有F1后有F2
B.一旦人离开跳板，F2立即消失，F1依旧存在
C.因人离开跳板前具有向上的加速度，所以F2大于F1
D.F1和F2大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力
解析：F1和F2是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，同时产生、同时消失，D正确.
答案：D
2.2018年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丙”运载火箭，成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道.关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是（ ）
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"D:\\360安全浏览器下载\\8.26\\物理
必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\449.TIF"
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A.火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向前的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D.卫星进入预定轨道之后，与地球之间不存在相互作用
解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气提供的，因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关，因而选项B、C错误，选项A正确；火箭运载卫星进入轨道之后，卫星与地球之间依然存在相互吸引力，即卫星吸引地球，地球吸引卫星，这是一对作用力与反作用力，故选项D错误.
答案：A
探究二 作用力、反作用力与平衡力的比较
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一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较.
比较项
作用力与反作用力
一对平衡力
相同点
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点
作用对象
两个力分别作用在两个物体上
两个力作用在同一个物体上
作用时间
同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在
不一定同时产生或消失
力的种类
一定是同种类的力
不一定是同种类的力
作用效果
因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能求合力
一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零
简记为：作用力和反作用力是“异体、同类、同存，不同效”；平衡力是“同体、可异、非同存、效果抵消”.
【典例2】 （多选）如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列说法中正确的是（ ）
A.水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B.物体的重力跟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压力是一对作用力与反作用力
解析：水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，且作用在一条直线上，是一对平衡力，选项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的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，选项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，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，选项C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，选项D正确.
答案：BD
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区别作用力、反作用力和平衡力的方法
（1）作用力和反作用力作用在两个物体上，平衡力作用在一个物体上.
（2）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平衡的物体上.
【典例3】 （多选）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（ ）
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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
解析：电扇不转时，显然有F＝G，而扇叶转动起来后，向下吹风，对空气有向下的作用力，根据牛顿第三定律，空气对叶片有向上的作用力，此时杆对电扇的拉力F′答案：BC
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\类题训练.tif"
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\类题训练.tif"
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3.一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是（ ）
A.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力
B.小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.木箱对地面的压力就是木箱所受的重力
D.木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
解析：木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，重力和支持力、推力和静摩擦力是两对平衡力，压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故B、C、D错误，A正确.
答案：A
4.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物匀速下降，则人对地面的压力为（ ）
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\453.tif"
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\453.tif"
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A.（M＋m）g B.mg
C.（M－m）g
D.Mg
解析：对重物，设绳的拉力为F，由二力平衡可知，mg＝F，所以，绳的拉力为F＝mg；对人，受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡，则Mg＝FN＋F，所以FN＝Mg－F＝（M－m）g.根据牛顿第三定律知，人对地面的压力大小也为（M－m）g.
答案：C
INCLUDEPICTURE"分课堂小结.TIF"
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"D:\\360安全浏览器下载\\8.27\\物理
必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\分课堂小结.TIF"
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INCLUDEPICTURE"分课堂小结2.TIF"
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\分课堂小结2.TIF"
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必修第一册（粤教版）课件\\教师用书word\\分课堂小结2.TIF"
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