牛顿第三定律 www.yingc.net 英才网

相持时双方的拉力一定大小相等，方向相反；当甲方齐心协力把绳子缓缓朝他们方向拉过去的时候，甲方的拉力一定比乙方大吗？ 金色的阳光洒满校园，操场上人声鼎沸，高一年级的拔河比赛正在紧张激烈地进行。一场比赛下来，胜者不免得意洋洋，负者倒也不很气馁，因为他们发现拔河中有许多力学问题值得探讨： 相持时双方的拉力一定大小相等，方向相反；当甲方齐心协力把绳子缓缓朝他们方向拉过去的时候，甲方的拉力一定比乙方大吗？ 能不能设计一个实验，比较一下双方拉力的大小？ 有人说，运动员的体重越重，拔河时越有利，为什么？ 拔河时，决定胜负的主要因素是什么？ 这上面的很多问题都与牛顿第三定律有关系，我们可以在学习本课后再来探讨这些问题，还有可能提出更多的问题呢？ www.yingc.net 英才网

①“相互”的意思是说力总是“成对”出现，有作用力必有反作用力； ②相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力； 学点1 作用力和反作用力 (1) 概念：两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力。 (2)对作用力和反作用力的理解 ①“相互”的意思是说力总是“成对”出现，有作用力必有反作用力； ②相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力； ③作用力与反作用力总是作用在不同的物体上； ④作用力与反作用力总是共存的。 www.yingc.net 英才网

A 人走路时，人和地球间的作用力 和反作用力的对数有（ ） A.一对 B.二对 C.三对 D.四对 C 【例】物体静止于水平桌面上，则( ) 【例】物体静止于水平桌面上，则( ) A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，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的力 A 【解析】物体和桌面的受力情况如图4-5-1所示。对Ａ选项，因物体处于平衡状态，且FN与G作用于同一物体，因此FN和G是一对平衡力，故Ａ正确。 对Ｂ选项，因作用力和反作用力分别作 用在两个物体上，故Ｂ错。 对Ｃ选项，因压力是弹力，而弹力与重 力是性质不同的两种力，故Ｃ错。 对Ｄ选项，由于支持力ＦＮ和压力FN’是 物体与桌面相互作用（挤压）而产生的，因 此它们是一对作用力和反作用力，故Ｄ错。 图4-5-1 人走路时，人和地球间的作用力 和反作用力的对数有（ ） A.一对 B.二对 C.三对 D.四对 1 C

学点2 牛顿第三定律 图4-5-2 （1）探究作用力和反作用力的大小关系 ①实验探究：如图4-5-2所示，把两个弹簧秤A 学点2 牛顿第三定律 （1）探究作用力和反作用力的大小关系 ①实验探究：如图4-5-2所示，把两个弹簧秤A 和B连接在一起，用手拉弹簧秤A，A对B的作用力 为F，B对A的反作用力为F′。 说明：两弹簧秤对拉时，必须保持两弹簧秤轴 线在同一直线上。 ②实验结论：弹簧秤A无论快拉还是慢拉、拉力大还是小，F和F′大小始终相等，方向相反。 （2）定律内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 （3）公式：F甲对乙=-F乙对甲，“－”号表示方向相反的意思。 （4）从“总是”的角度透析牛顿第三定律。 ①牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量、形状及运动状态无关。 ②作用力与反作用力同时产生、同时消失，无先后之分。 ③作用力与反作用力一定是同性质的力，例如，作用力是弹力，反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也一定是摩擦力，等等。 ④物体间的相互作用力可以通过两物体直接接触发生作用，也可以通过“场”相互作用，如万有引力、电场力、磁场力。 图4-5-2

(5)作用力与反作用力和平衡力的区别 力的类型 比较对象 一对作用力和反作用力 一对平衡力 作用对象 两个物体 同一个物体 作用时间 同时产生，同时消失 不一定同时产生或消失 力的性质 一定是同性质的力 不一定是同性质的力 力的大小关系 大小相等 力的方向关系 方向相反且共线 www.yingc.net 英才网

【评析】物体运动状态的变化只取决于物体本身的受力，即合力；当物体的运动状态发生变化时，作用力与反作用力的大小、方向关系不变。 【例2】马拉车运动时，设马对车的作用力为F，车对马的作 用力为T。关于F和T的说法正确的是( ) A.F和T是一对作用力与反作用力 B.当马与车做加速运动时，F>T C.当马与车做减速运动时，F>T D.无论做什么运动，F和T的大小总是相等的 A D 【解析】马与车间的力是一对作用力和反作用力，这两个力大小一定相等，故A、D正确，B、C错误，车做加速运动的原因是马拉车的力大于车所受的阻力。 【评析】物体运动状态的变化只取决于物体本身的受力，即合力；当物体的运动状态发生变化时，作用力与反作用力的大小、方向关系不变。 www.yingc.net 英才网

2 在天花板上用悬绳吊一重为G的电风扇，电风扇静止时受几个力作用？如图4-5-3所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇在匀速转动呢？当电风扇转动与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？ 【答案】电风扇静止时受力分析如图甲所示，受重力G、悬绳拉力F。重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力，拉力F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力。G与F是一对平衡力。 电风扇匀速转动时受力分析如图乙所示，受重力G、悬绳的拉力F1和空气对电风扇向上的作用力F2。重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力，拉力F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力，F2的反作用力是电风扇对空气向下的力。G与F1和F2的合力是一对平衡力，因G=F，G=F1+F2，故F1<F，即电风扇转动相对于静止时，对天花板的拉力变小了。 图4-5-3

学点3 物体的受力分析 1.受力分析的一般步骤： （1）明确研究对象，即对谁受力分析。 学点3 物体的受力分析 1.受力分析的一般步骤： （1）明确研究对象，即对谁受力分析。 （2）隔离物体，即把受力分析的对象单独出来，以免与其他物体的受力混淆。 （3）按一定的顺序受力分析，一般先重力、弹力、摩擦力、然后电磁力，最后其他力，以免漏掉力。 （4）每分析出一个力，最好找出施力物体，以免添加力。 （5）要结合物体的运动状态对物体受力分析。 说明：（1）不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 （2）对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。 （3）合力和分力不能重复考虑。 （4）研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。 www.yingc.net 英才网

研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 2.常用方法 （1）整体法与隔离法 整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力 注意问题 受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用 一般隔离受力较少的物体 (2).假设法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在 www.yingc.net 英才网

【解析】以A为研究对象，受力情况如图4-5-5所示，此时，墙对物体A没有支持力（此结论可利用整体法得出） 【例3】如图4-5-4所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用 下，A、B保持静止。物体B的受力个数为（ ） A.2 B.3 C.4 D.5 C 【解析】以A为研究对象，受力情况如图4-5-5所示，此时，墙对物体A没有支持力（此结论可利用整体法得出） 再以B为研究对象，结合牛顿第三定律，其受力情况如图4-5-5所示，即要保持物体B平衡，B应受重力、压力、摩擦力、力F四个力的作用。 图4-5-5 图4-5-4 【评析】求解此题应把握以下三点： （1）整体法分析A不受墙壁弹力。 （2）隔离A分析A的受力。 （3）隔离B分析B的受力。 www.yingc.net 英才网

3 如图4-5-6所示，用细绳将条形磁铁m1竖直吊起，再将磁铁m1吸引铁块m2，静止后将细绳烧断，m1和m2同时下落，不计空气阻力，在下落过程中（ ） A.m2的加速度一定为g B.m2只受一个力的作用 C.m2可能只受两个力的作用 D.m2共受三个力的作用 A D 图4-5-6 www.yingc.net 英才网

1. 蛙泳时，双脚向后蹬水，水受到向后的作用力，则人体受到向前的反作用力，这就是人体获得的推进力。但是，在自由泳时下肢是上下打水，为什么也能获得向前的推进力呢？ 自由泳时人的双腿总是交替上下打水，在此过程中双脚与水的作用力是倾斜的，如图所示：某时刻右脚向下打水，左脚向上打水，则受F1、F2的反作用力，将 F1、F2 沿水平方向和竖直方向分解，得Ｆ1′和Ｆ2′，则Ｆ1′+Ｆ2′就是人获得的向前的推进力。 www.yingc.net 英才网

2.请分析总结牛顿三大定律的区别和联系有哪些？ 比较内容 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 区 别 内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 意义 明确了力的概念，指出了力是改变物体运动状态的原因 揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、质量、加速度的定量关系 揭示了物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系 研究方法 根据理想实验归纳总结得出，不能直接用实验验证 控制变量法研究F、m、a之间的关系，可用实验验证 由实际现象归纳总结得出，可用实验验证 联系 牛顿三个定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础，由实验总结得出 www.yingc.net 英才网