1、第三章 相互作用力 3.3 3.3 牛顿第三定律牛顿第三定律 大人跟小孩掰手腕，他们施加给对方的大人跟小孩掰手腕，他们施加给对方的 力，大小相等吗？力，大小相等吗？ 教学目标教学目标 1 1知道作用力、反作用力的概念。知道作用力、反作用力的概念。 2 2理解牛顿第三定律，会区别一对相互作用力理解牛顿第三定律，会区别一对相互作用力 和一对平衡力。和一对平衡力。 3 3会用牛顿第三定律解决简单问题。会用牛顿第三定律解决简单问题。 4 4学会简单的受力分析。学会简单的受力分析。 力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？力的作用是相互的。相互作用的力其大小有什么关系？ 例如，大人跟小孩掰手腕，
2、很容易就把小孩的手压在桌面例如，大人跟小孩掰手腕，很容易就把小孩的手压在桌面 上。那么，他们施加给对方的力，大小相等吗？上。那么，他们施加给对方的力，大小相等吗？ 新课导入 用手拉弹簧，弹簧受到手的用手拉弹簧，弹簧受到手的 拉力拉力F，同时弹簧发生形变，手，同时弹簧发生形变，手 也就受到弹簧的拉力也就受到弹簧的拉力。 弹簧弹簧手手 力力 力力 用力推桌子，会感到桌子用力推桌子，会感到桌子 也在推我们。也在推我们。 桌子桌子人人 力力 力力 一、作用力和反作用力一、作用力和反作用力 力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着 受力物体和施力物体。
3、受力物体和施力物体。 我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引我们常说，地面上及地球附近的物体受到地球的吸引 （重力（重力)。其实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之。其实，地球也受到它们的吸引，地球和物体之 间的作用也是相互的。如此等等，不胜枚举。间的作用也是相互的。如此等等，不胜枚举。 地球地球 卫星卫星 力力 力力 物体物体1 1 物体物体2 2 力力F 力力F/ 施 施 受 受 观察和实验的结果表明，两个物体之间的作用总是相观察和实验的结果表明，两个物体之间的作用总是相 互的。当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定互的。当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定 同时
4、同时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力，对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力， 通常叫作通常叫作作用力和反作用力作用力和反作用力。作用力和反作用力总是互相依。作用力和反作用力总是互相依 赖、同时存在的。我们可以把其中一个力叫作作用力，另一赖、同时存在的。我们可以把其中一个力叫作作用力，另一 力叫作反作用力。力叫作反作用力。 作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系 演示演示 用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系 探究作用力和反作用力的关系，要同时测量这两个力，你认为应该如 何测量？ 我们可以通过图示的装置进行实验。把A、B两
5、个弹簧测力计连接在一是， B的一端固定，用手拉测力计A。如图所示，可以看到两个测力计的指针同时 移动。这是测力计A受到测力计B的拉力F，测力计B受到A的拉力F。F与F、 有什么关系？ 作用力和反作用力的大小、方向之间有什么关系？作用力和反作用力的大小、方向之间有什么关系？ 将两根弹簧互拉，改变不同的条件，观察两弹簧的读数大小将两根弹簧互拉，改变不同的条件，观察两弹簧的读数大小 关系：关系： 条条 件件甲、乙读数是否相同？甲、乙读数是否相同？ 1、甲弹簧不动，用乙弹簧拉甲 2、乙弹簧不动，用甲弹簧拉乙 3、甲、乙对拉，同时两弹簧匀速运动 4、甲、乙对拉，同时两弹簧加速运动 实验注意事项：1、使用
6、弹簧秤前先进行调零。2、拉伸弹 簧秤时不能超过量程。3、将弹簧秤放在水平桌面上水平拉。 相同相同 相同相同 相同相同 相同相同 从实验中可以发现，两个弹簧测力计的示数是相等的，方向相反。从实验中可以发现，两个弹簧测力计的示数是相等的，方向相反。 摩擦力摩擦力 磁力磁力 摩擦力和不相互接触的力同样满足上面的关系。摩擦力和不相互接触的力同样满足上面的关系。 例如：例如： 不相互接触的力不相互接触的力 二、牛顿第三定律二、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、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。是大小相等，方向相反，作
7、用在同一条直线上。 2 2. .牛顿第三定律的适用范围牛顿第三定律的适用范围 定律中的定律中的“总是总是”说明对于任何物体、在任何情况下牛顿第三定律都说明对于任何物体、在任何情况下牛顿第三定律都 是成立的。对此是成立的。对此, ,可以从以下几个方面理解可以从以下几个方面理解: : (1)(1)不管物体大小形状如何不管物体大小形状如何, ,例如大物体与大物体之间例如大物体与大物体之间, ,或大物体与小或大物体与小 物体之间物体之间, ,还是任何形状的物体之间还是任何形状的物体之间, ,其相互作用力总是大小相等。其相互作用力总是大小相等。 (2)(2)不管物体的运动状态如何。例如静止的物体之间、运
8、动的物体之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 间或静止物体与运动物体之间的相互作用力总是大小相等的。间或静止物体与运动物体之间的相互作用力总是大小相等的。 (3)与物体受不受其他力无关与物体受不受其他力无关。 在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子很多，例如：在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子很多，例如： 汽车的发动机驱动车轮转汽车的发动机驱动车轮转 动，由于轮胎和地面间的动，由于轮胎和地面间的 摩擦，车轮向后推地面，摩擦，车轮向后推地面， 地面给车轮一个向前的反地面给车轮一个向前的反 作用力，使汽车前进。作用力，使汽车前进。 人在划船时，浆向后推水，人在划船时，浆向后推
9、水， 水就向前推浆，将船向前水就向前推浆，将船向前 推进。推进。 拓展学习拓展学习用传感器探究作用力与反作用力的关系用传感器探究作用力与反作用力的关系 力传感器可以把它受力的大小随时问变化的情况，由计算机屏幕显示 出来。 把两个互相钓着的力传感器，同时连在计算机上，其中，一个系在墙壁 上固定，另一个握在手中。中上下两条图线分别表示两个力传感器受力的大 小。用手拉一个力传感器，可以看到在一个力传感器受力的同时，另一个力 传感器也同时受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小相等、方向相反。 两位同学各持一个力传感器，互相钩着。一人用力拉力传感器朝自己方 向运动。从计算机屏幕可在运动的过程中，尽管力
10、的大小随运动时间不断变 化，但在运动中的任何时刻，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。 1 1受力分析受力分析 把指定物体把指定物体( (研究对象研究对象) )在指定的物理环境中受到的所有在指定的物理环境中受到的所有 力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析力找出来，并画出受力示意图，这就是受力分析。 2 2、受力分析思路：、受力分析思路： （1 1）根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情）根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情 况。况。 （2 2）根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物 体的受力。体的受力。 三、物体受力的分析初步
11、三、物体受力的分析初步 3 3受力分析常用的方法受力分析常用的方法 (1)(1)整体法与整体法与隔离法隔离法 整体法整体法隔离法隔离法 概念概念 将加速度相同的几个物体作为一将加速度相同的几个物体作为一 个整体来分析的方法个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分将研究对象与周围物体分 隔开分析的方法隔开分析的方法 选用选用 原则原则 研究系统外的物体对系统整体的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作用力或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相研究系统内物体之间的相 互作用力互作用力 注意注意 问题问题 受力分析时不要再考虑系统内物受力分析时不要再考虑系统内物 体间的相互作
12、用力体间的相互作用力 一般隔离受力较少的物体一般隔离受力较少的物体 整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用： 当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分 析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用。 当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析 法，这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立法，这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立 物体的外力。物体的外力。 (2)(2)假设法：在受力分析时，若不能
13、确定某力是否存在，可假设法：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情况假设，然后再就该力存在先对其作出存在或不存在的情况假设，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。与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。 4 4受力分析的步骤受力分析的步骤 5 5受力分析时应注意的几个问题受力分析时应注意的几个问题 (1)(1)分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的 力，不要分析研究对象对周围物体施加的力，也不要把作力，不要分析研究对象对周围物体施加的力，也不要把作 用在其他物体上的力错误
14、地认为通过用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递力的传递”作用在作用在 研究对象上。研究对象上。 (2)(2)受力分析时，不要多力或漏力，要注意确定每个力的施受力分析时，不要多力或漏力，要注意确定每个力的施 力物体和受力物体。力物体和受力物体。 (3)(3)正确区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力正确区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力 分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中 出现；当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力出现；当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力 变成外力，要画在受力图上。变成外力，
15、要画在受力图上。 mg FN Ff 例如，一个物体静止在粗糙斜面例如，一个物体静止在粗糙斜面 上，我们按重力、弹力、摩擦力上，我们按重力、弹力、摩擦力 的顺序来分析。的顺序来分析。 (4)(4)物体受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时要运物体受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时要运 用平衡条件判定未知力的有无及方向。用平衡条件判定未知力的有无及方向。 (5)(5)受力分析需严密，外部作用看整体，互相作用要隔离。受力分析需严密，外部作用看整体，互相作用要隔离。 找施力物体防找施力物体防“添力添力”（没有施力物体的力是不存在的没有施力物体的力是不存在的）。）。 顺序分析（通常按重力、弹力、
16、摩擦力、其他力的顺序逐个顺序分析（通常按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序逐个 分析分析 ）防）防“漏力漏力”。 mg F/ F 一对平衡力一对平衡力一对作用与反作用力一对作用与反作用力 注意：在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟注意：在分析物体的受力情况时，不要把某个力的反作用力跟 这个力的平衡力混淆。这个力的平衡力混淆。 F 一对一对平衡力和一对相互作用力的异同点平衡力和一对相互作用力的异同点 对象对象 关系关系 一对相互作用力一对相互作用力一对平衡力一对平衡力 相相 同同 点点 大小大小 方向方向 是否共线是否共线 不不 同同 点点 作用对象作用对象 作用效果作用效果 作用时间
17、作用时间 力的性质力的性质 相相 等等 相相 反反 共共 线线 两个物体两个物体一个物体一个物体 两力不能抵消两力不能抵消两力可以抵消两力可以抵消 同时产生同时产生, ,同时消失同时消失 不一定同时产生和消失不一定同时产生和消失 一定相同一定相同 可以不同可以不同 (1)(1)作用力与反作用力是作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同异体、共线、反向、等大、同 性同存性同存”，而平衡力是，而平衡力是“同体、共线、反向、等大同体、共线、反向、等大”。 (2)(2)一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别 是：看作用点，一对平衡力的作用点一
18、定在同一个物体是：看作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体 上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物 体上，还可以看它们是不是相互作用产生的。体上，还可以看它们是不是相互作用产生的。 注意：注意： 随堂练习随堂练习 例例1 1：如图所示，马拉车在水平路面上前进，下列说法正：如图所示，马拉车在水平路面上前进，下列说法正 确的是确的是( () ) A A马对车的拉力大于车对马对车的拉力大于车对 马的拉力马的拉力 B B马对车的拉力小于车对马的拉力马对车的拉力小于车对马的拉力 C C马对车的拉力等于车对马的拉力马对车的拉力等于车对马的拉力
19、D D只有当马车匀速前进时，马对车的拉力才等于车对马只有当马车匀速前进时，马对车的拉力才等于车对马 的拉力的拉力 C 例例2 2：如：如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向 相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说 法正确的是法正确的是( () ) A A甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力 B B小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力力 C C若小车加速向右运动，表明
20、小车拉甲的力大于甲拉小车若小车加速向右运动，表明小车拉甲的力大于甲拉小车 的力的力 D D若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙 的力的力 B 例例3 3：如：如图所示，图所示，A A物体沿竖直墙自由下滑，物体沿竖直墙自由下滑，B B、C C、D D物体均物体均 静止，各接触面均粗糙。下列说法正确的是静止，各接触面均粗糙。下列说法正确的是( () ) A AA A物体受到三个力作用物体受到三个力作用B BB B物体受到四个力作用物体受到四个力作用 C CC C物体受到三个力作用物体受到三个力作用D DD D物体受到三个力作物体受到三个力作用用: : C 一、作用力和反作用力一、作用力和反作用力 当一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同 时对前一个物体也施加了力。物体间相互作用的这一对力， 通常叫作作用力和反作用力。 二、牛顿第三定律二、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。 作用力和反作用力的关系：四同、三异、三无关作用力和反作用力的关系：四同、三异、三无关 小 结 三、物体受力的分析初步三、物体受力的分析初步 （1）确定研究对象（构建模型） （2）对这个物体进行受力分析 一对平衡力和一对相互作用力的异同点一对平衡力和一对相互作用力的异同点
