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3．1牛顿第三定律第3章力与相互作用第3章力与相互作用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.知道牛顿第三定律的内容，能用它解决简单的问题．(重点)3．能区分平衡力与作用力和反作用力．(重点、难点)一、从拔河比赛谈起实验发现：无论是一方“主动”施力，还是双方同时施力，两个测力计的示数总是______的．相等二、牛顿第三定律1．力的概念：物理学中，把物体之间的相互作用称作力．2．作用力和反作用力：物体之间的相互作用总是成对出现的，通常叫做作用力和反作用力．我们把其中一个力叫做作用力，那么另一个力就叫做__________．3．牛顿第三定律(1)内容：两物体之间的作用力和反作用力总是大小______，方向______，作用在__________上．(2)表达式：___________________．反作用力相等相反一条直线F甲对乙＝－F乙对甲成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头，比喻不估计自己的力量，自取灭亡．那么是否蛋碰石头的力小于石头碰蛋的力呢？提示：不是，两个力一样大，只是蛋承受力的能力差，在相同大小力的作用下蛋破了，而石头安然无恙．对作用力、反作用力的理解1．对作用力与反作用力关系的正确理解作用力和反作用力的关系可总结为“四同三异”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：作用在一条直线上(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作用力与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零2．一对作用力和反作用力跟一对平衡力之间的比较一对作用力和反作用力一对平衡力共同点大小相等、方向相反，且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依赖关系相互依存，不可以单独存在，同时产生、同时变化、同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个可以依然存在一对作用力和反作用力一对平衡力不同点力的性质一定是同一性质的两个力不一定是同一性质的两个力作用效果因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，不能相互抵消一对平衡力对物体的作用效果使物体保持平衡状态命题视角1对作用力、反作用力的理解关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是()A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零、作用效果也相互抵消B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同C．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力都是同时作用在同一个物体上[解析]作用力和反作用力的受力物体是两个，故不能求合力，作用效果不能抵消，故A错．作用力与反作用力均有同时性，性质也一定相同，而平衡力不具有同时性，故B正确，C、D错误．[答案]B区分平衡力和作用力、反作用力：(1)看受力物体是一个还是两个．(2)看力的性质是否相同．命题视角2浮力作用力的应用如图所示，台秤上放半杯水，台秤示数G′＝50N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长为a＝10cm的正方体金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4cm时，弹簧测力计和台秤的读数分别为多少？(已知：ρ水＝103kg/m3，g取10m/s2)[思路点拨]弄清弹簧测力计、台秤的读数表示怎样的含义．(弹簧测力计、台秤所受弹力的大小)[解析]金属块所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103×10×(10×10－2)2×4×10－2N＝4N因为金属块受到浮力作用，从而使弹簧测力计的示数减小4N.所以弹簧测力计的示数F弹＝G金－F浮＝ρ金gV－F浮＝3×103×10×(10×10－2)3N－4N＝26N因水对金属块有竖直向上的浮力，由牛顿第三定律得金属块将对水有竖直向下的反作用力，大小也为4N，所以台秤的示数为F台＝G′＋F浮＝54N.[答案]26N54N解决有关浮力的问题时，一定要注意：浮力一定存在一个竖直向下、且和它等大的反作用力，切记不要漏析．1.物体静止于水平桌面上，则()A．桌面对物体支持力的大小等于物体的重力的大小，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力解析：选A.明确一对作用力和反作用力的关系是：等大、反向、共线、同时、同性、异体；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正确．因作用力和反作用力分别作用在两个物体上，故B错．因压力是弹力，而弹力与重力是性质不同的两种力，故C错．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′是一对作用力和反作用力，故D错．对牛顿第三定律的理解1．数学公式：F甲对乙＝－F乙对甲．其中F甲对乙表示作用力，F乙对甲表示反作用力，“－”表明二者的方向相反．2．定律意义：牛顿第三定律是牛顿对力学基础理论奠基的最具独创性的贡献，形象而深刻地揭示了自然界中物体之间相互作用力的规律与特点．3．对牛顿第三定律的理解(1)牛顿第三定律与参考系的选择无关，这是因为物体间的相互作用是客观存在的，不因参考系的不同而使物体间相互作用的性质发生任何变化．(2)对定律内容中“总是”二字的理解：“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，作用力和反作用力的关系都成立．①不管物体大小形状如何．②不管物体的运动状态如何，例如静止的物体之间、运动的物体之间或静止与运动的物体之间的相互作用力都是大小相等的．③作用力与反作用力的产生和消失是同时的．用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是()A．马拉车时，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进B．物体A静止在B上，A的质量是B的质量的10倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力C．轮船的螺旋桨旋转时向后排水，水同时给螺旋桨一个反作用力D．发射火箭时，燃料燃烧后，喷出的气体给空气一个作用力，空气施加的反作用力推动火箭前进[思路点拨]解此题把握两点：(1)作用力与反作用力的关系．(2)牛顿第三定律“总是”的含义．[解析]A、B项中所述的力均为一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律知应大小相等，故A、B错误．D项中火箭喷出的气体给空气一个作用力(大气层中)，空气施加的反作用力阻碍喷出的气体运动，推动火箭前进的力是火箭喷出气体的反作用力，D项错误．[答案]C(1)作用力和反作用力始终等大反向，同时存在，同时消失．作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消．(2)牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制，作用力与反作用力的关系与物体运动状态无关，与参考系的选取无关．2.如图所示，小明用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击球的力()A．比球撞击球棒的力更早产生B．与球撞击球棒的力同时产生C．大于球撞击球棒的力D．小于球撞击球棒的力答案：B