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4.牛顿第三定律1.知道作用力和反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律并能解释有关问题.3.会区分作用力和反作用力与平衡力.4.会结合牛顿第二定律和牛顿第三定律解决实际问题.项目内容作用力与反作用力两个物体间相互作用的一对力叫作用力和反作用力牛顿第三定律两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上公式:F=-F'反冲运动当物体中的一部分向某方向抛出时,另一部分就会同时向相反方向运动探究一探究二探究三作用力和反作用力与一对平衡力的比较项目作用力和反作用力一对平衡力不同点受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存,不可单独存在,同时产生、同时变化、同时消失无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在叠加性两力作用效果不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力且合力为零力的性质一定是同种性质的力可以是同种性质的力,也可以不是同种性质的力相同点大小、方向大小相等、方向相反、作用在一条直线上探究一探究二探究三对牛顿第三定律的深层理解牛顿第三定律两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一直线上数学表达式F=-F',负号表示作用力F'与作用力F方向相反探究一探究二探究三理解(1)作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,同时产生,同时消失,作用时间相同,力的性质相同.作用在同一条直线上的力,不一定是作用力和反作用力,还必须具有的是两个物体之间有相互作用,才可确定其为作用力与反作用力(2)定律中的“总是”这两个字是强调对于任何物体,在任何条件下,这两个相等的关系都成立.即不管物体大小、形状如何,例如静止的物体之间,或大物体与小物体之间,或静止物体与运动物体之间的相互作用力,都是大小相等的(3)作用力和反作用力的产生和消失是同时的.因为两者中若有一个产生或消失,则另一个必须同时产生或消失,否则其间的相等关系就不成立了.可见,认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的探究一探究二探究三牛顿第三定律的四个特征(1)等值:大小总是相等的(2)反向:方向总是相反的(3)共线:总是在同一条直线上(4)同性质:力的性质总是相同的探究一探究二探究三牛顿三个运动定律的相互关系对比牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律区别公式无F=maF=-F'意义指出了力是物体运动状态发生改变的原因,即力是产生加速度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)用控制变量法研究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第二定律以牛顿第一定律为基础,由实验总结得出.牛顿三个定律是一个整体,是动力学的基础【例题1】物体静止放置于水平桌面上,则()A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对相互平衡的力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相互平衡的力解析:设物体的重力为G,桌面对物体的支持力为N,物体对桌面的压力为N',如图所示.因物体处于静止状态,且N和G作用于同一物体上,因此,N和G是一对平衡力,故选项A正确;因作用力和反作用力应分别作用于两个物体上,故选项B错误;因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故选项C错误;由于支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此N和N'是一对作用力和反作用力,故选项D错误.答案:A反思二力平衡时此两力的作用点一定在同一物体上;一对作用力和反作用力的作用点,一定分别在两个物体上.【例题2】关于两个物体间的作用力与反作用力,下列说法正确的是()A.有作用力才有反作用力,因此先有作用力后产生反作用力B.只有两个物体处于平衡状态时,作用力与反作用力才大小相等C.作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D.若作用力是摩擦力,则反作用力也一定是摩擦力解析:作用力和反作用力同时产生,不分先后,选项A错误;任何情况下,作用力与反作用力大小相等,选项B错误;作用力与反作用力也可以存在于不接触的两个物体之间,选项C错误;作用力和反作用力性质一定相同,选项D正确.答案:D反思力是物体对物体的作用,物体间的作用总是相互的.可见,力总是成对出现的,这一对力就是作用力和反作用力;其次,要掌握作用力和反作用力的关系:作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,且作用在一条直线上,但满足上述关系的不一定是作用力和反作用力.【例题3】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,若重物以加速度a下降(ag),则人对地面的压力为()A.(M+m)g-maB.M(g-a)-maC.(M-m)g+maD.Mg-ma点拨:选人为研究对象,先求出地面对人的支持力,然后根据牛顿第三定律求出人对地的压力.解析:对重物,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律知mg-F=ma,所以,绳的拉力为F=mg-ma.对人,受重力、绳的拉力及地面弹力而平衡,则Mg=N+F,所以N=Mg-F=(M-m)g+ma.根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小也为(M-m)g+ma.选项C正确.答案:C反思(1)解此类问题的关键是,以加速度方向为正方向,利用牛顿第二定律列式求解.(2)注意使用牛顿第三定律,因为人对地面的压力并不是地面对人的弹力.