牛顿第三定律

牛顿第三定律、受力分析

一、牛顿第三定律

1．内容：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，作用在同一直线上。

2．表达式：F＝－F′(负号表示方向相反)

3．对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质)

三个特征：

(1)等值，即大小总是相等的。

(2)反向，即方向总是相反的。

(3)共线，即二者总是在同一直线上。

四种性质：

(1)异体性：即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个物体上。

(2)同时性：即作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失。

(3)相互性：即作用力和反作用力总是相互的、成对出现的。

(4)同性性，即二者性质总是相同的。

4.作用力和反作用力分别作用在两个物体上，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一定相同。

小试牛刀：

例：关于牛顿第三定律，下列说法中正确的是（ ）

A. 作用力和反作用力总是大小相等 B. 作用力和反作用力是一对平衡力

C. 作用力和反作用力作用在同一物体上 D. 作用力和反作用力可以独立存在

【答案】A

【解析】【解答】两个物体之间的作用力和反作用力，总是作用在同一条直线上，大小相等，A符合题意；两个物体之间的作用力和反作用力，作用在两个物体上，作用的效果不可能相互抵消，不是平衡力，B不符合题意；作用力和反作用力作用在两个物体上，C不符合题意；力的作用是相互的。同时出现，同时消失，不可以独立存在，D不符合题意。所以A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

二、作用力与反作用力

1.力的作用总是相互的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力。作用力和反作用力总是相互依存，同时存在的。 2.重点解读：

(1)物体间的作用是相互的，这种相互性决定了力总是成对出现的。

(2)作用力和反作用力是相对的，其中一个力是作用力，另一个力就是反作用力。

基本信息

课题 人教版九年级物理第十二章第五节牛顿第一定律

教材分析

1、牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一,是整个力学中的基础。如果我们把所有力学现象看作一座大厦,那么牛顿三大定律则是这个大厦的奠基石,牛顿第二定律又是在牛顿第一定律定义的惯性系基础上建立起来的,牛顿第二定律建立在牛顿第一定律基础上。因此牛顿第一定律又是三大定律基础的基础,是否领会这一物理规律,不仅影响学生对这一章的学习,而且会影响整个物理课程中力学部分的学习。

2、前面我们学习了简单的运动,又知道力学一些简单知识,牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带、一座桥梁,是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础,起到承上启下的作用,是本册书中的一个重要内容,也是本节、本章的重点。

学情分析

对力和运动的关系，从日常经验出发，人们往往会产生错误的认识，而在对惯性的学习中，学生更是难于理解。许多学生把物体具有保持匀速直线运动和静止状态的性质与物体在这种状态下的特点混为一谈。因此，在教学过程中要以学生的前概念为切入点，通过逐步引导，让学生对牛顿第一定律有本质、正确的认识。

教学目标

知识与技能:知道并能用语言表述牛顿第一定律；知道惯性及惯性定律。

过程与方法:培养学生的逻辑推理能力。

通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力。

善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合。

情感态度与价值观:通过探究阻力对运动到底有什么影响。，形成实事求是、不迷信权威、尊重自然规律的科学态度。

教学重点和难点

重点：牛顿第一定律及惯性。

难点：1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。

2．伽利略理想实验的推理过程

教学过程

教学环节 教师活动 预设学生行为 设计意图

【复习回顾】力的作用效果 提问、引导学生指出“物体受力使可能改变运动状态 思考、回答

复习相关知识，为新课做铺垫

【创设情境，引入新课】

1 牛顿第三定律

【学习目标】

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.理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题.3.会区分一对平衡力与一对相互作用力．

【课前预习案】

一、作用力与反作用力

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 和 ．

想一想：

甲、乙两个小车上分别粘有磁铁，用手按住让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，然后放开乙车，我们看到在磁力的作用下乙车会运动起来．甲对乙有作用力，乙对甲是否有作用力？如果有，两相互作用力作用在几个物体上，力的种类是否相同？

二、牛顿第三定律

1．实验探究：作用力与反作用力的关系

图451

把两个弹簧测力计A和B连结在一起，用手拉A，发现两个弹簧测力计的示数相同．改变拉力，弹簧测力计的示数都随着 ，但两者的示数总是 ，这说明作用力和反作用力大小 ，方向 ．

2．实验结论

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 、方向 ，作用在 ．

想一想：

拔河比赛时，甲队胜了乙队，是不是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力呢？

三、物体的受力分析

1．一定质量的物体，它的加速度由它所受各个力的合力决定．因此，要了解物体的运动，就必须对物体进行 ．

2．一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别：一对平衡力作用在同一个物体上，一对作用力和反作用力分别作用在 物体上；一对平衡力 (填“一定”或“不一定”)是同一种类的力，一对作用力和反作用力一定(填“一定”或“不一定”)是同一种类的力．

3．一对作用力和反作用力与一对平衡力的 ：两者都是 、 、作用 2 在同一条直线上．

牛顿第三定律与作用-反作用原理

牛顿第三定律，也被称为作用与反作用定律，是描述物体间相互作用的基本原理。该定律指出，任何两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上。

牛顿第三定律的数学表达式为：F₁₂ = -F₂₁

其中，F₁₂ 表示物体1对物体2的作用力，F₂₁ 表示物体2对物体1的反作用力。

牛顿第三定律的几个关键点包括：

1. 相互性：作用力和反作用力总是存在于相互作用的两个物体之间，不存在单独的作用力或反作用力。

2. 等值性：作用力和反作用力的大小相等，即F₁₂ = F₂₁。

3. 反向性：作用力和反作用力的方向相反。

4. 同一直线性：作用力和反作用力作用在同一直线上。

牛顿第三定律在我们的日常生活中有着广泛的应用，例如：

1. 人体运动：当我们行走时，我们的脚向后推地面，地面同时也向前推我们的脚，使我们前进。

2. 划船：划船时，桨向后推水，水也同时向前推桨，使船前进。

3. 车辆行驶：车辆的轮胎向后推地面，地面同时也向前推轮胎，使车辆前进。

牛顿第三定律的解释对于理解物体间的相互作用具有重要意义。它不仅解释了物体间相互作用的原理，还揭示了自然界中的力的平衡和动量守恒。通过学习牛顿第三定律，我们可以更好地理解自然界中的各种现象，以及物体间的相互作用规律。

习题及方法：

1. 习题：一个人站在地面上，他对地面的压力与地面对他的支持力之间的关系是什么？

解题思路：这道题涉及到作用力和反作用力。根据牛顿第三定律，人站在地面上时，人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力。它们的大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上。

答案：人对地面的压力与地面对他的支持力之间是一对作用力和反作用力，大小相等、方向相反，作用在同一直线上。 2. 习题：一个物体A以5m/s的速度向另一个物体B移动，物体B静止不动。求物体A对物体B的作用力和物体B对物体A的反作用力。