牛顿第三定律
牛顿第三定律、受力分析(解析版)
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。
(3)一对作用力与反作用力的性质总是相同的，即作用力是弹力，其反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，其反作用力也一定是摩擦力。
牛顿第三定律的推导与应用
牛顿第三定律的推导与应用牛顿第三定律被誉为经典力学的基石，其内容是“作用力与反作用力大小相等，方向相反，且作用在不同的对象上”。
这一定律揭示了物体相互作用的本质，对于研究物体的运动和力学性质具有重要意义。
本文将对牛顿第三定律的推导及其在实际应用中的意义进行探讨。
一、牛顿第三定律的推导牛顿第三定律的推导可从牛顿第二定律出发。
牛顿第二定律表达了力与物体运动之间的关系，即F = ma，其中F为力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
假设有两个物体A和B，分别施加力FA和FB。
根据牛顿第二定律，物体A受到的加速度为aA = FA / mA，物体B受到的加速度为aB =FB / mB。
根据加速度的定义可以得知，aA和aB分别是物体A和B的运动状态。
设物体A所受到的合外力除了物体B对其的作用力FB之外，还有其他力，记为FA'；物体B所受到的合外力除了物体A对其的作用力FA之外，还有其他力，记为FB'。
根据牛顿第二定律，物体A和B的运动状态分别由FA' / mA和FB' / mB决定。
但根据牛顿第三定律，FA'和FB'分别等于-FA和-FB，即FA' = -FA，FB' = -FB。
这表明物体A所受到的合外力等于-FB，物体B所受到的合外力等于-FA。
因此，物体A和B的运动状态可以分别表示为-FA / mA和-FB / mB。
由于aA和aB分别等于FA / mA和FB / mB，而且-FA / mA等于aA，-FB / mB等于aB，所以aA等于aB。
也就是说，物体A和B的加速度相等。
因此，根据上述推导可得牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反，且作用在不同的对象上。
二、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律在实际物理问题中有广泛的应用，以下将介绍其中几个典型的应用场景。
1. 物体的运动牛顿第三定律告诉我们，在物体之间存在相互作用的力。
这些力可以改变物体的运动状态，如速度和加速度。
牛顿第三定律
牛顿第三定律牛顿第三定律，或称为行动--反作用定律，是经典力学中的基本定律之一。
牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力，它们的大小相等、方向相反，且作用在不同的物体上。
这一定律被广泛应用于解释和预测物体的运动以及力的作用。
1. 牛顿第三定律的表述牛顿第三定律的正式表述是：“如果物体A对物体B施加一个力，那么物体B对物体A也会施加一个大小相等、方向相反的力。
”简而言之，作用力与反作用力的大小相等、方向相反，该定律适用于任何两个相互作用的物体。
2. 力的作用对称性根据牛顿第三定律，力的作用具有对称性。
例如，我们站在地面上，我们施加一个向下的力，地面同样也会对我们施加一个向上的力，这就是行动--反作用的力。
这种力的对称性存在于我们身边的许多物理现象中。
3. 实际应用牛顿第三定律被广泛应用于解释和预测物体的运动。
例如，当我们行走时，我们用脚对地面施加一个向后的力，地面同样也会对我们的脚施加一个向前的力，这样我们才能够推动身体向前移动。
同样地，火箭发射时，喷出的燃料向后喷射产生一个向前的推力，使火箭能够向上升空。
4. 借助牛顿第三定律解释的现象牛顿第三定律可以帮助我们解释一些看似矛盾或奇特的现象。
例如，当一个船只在水中划桨时，划桨的力会推动船向前移动，而水向后反作用的力则会推动船的划手向后倒退。
这种看似矛盾的现象可以通过牛顿第三定律得到合理的解释。
5. 牛顿第三定律在物体碰撞中的应用牛顿第三定律也适用于物体之间的碰撞。
当两个物体碰撞时，它们之间的作用力和反作用力相等。
例如，当一个排球打到墙上时，排球施加一个向前的力，而墙则对排球施加一个向后的力，使得排球反弹回来。
6. 深入理解牛顿第三定律尽管牛顿第三定律在简单物体之间的相互作用中易于理解，但在复杂的系统中，其应用可能会更为复杂。
比如，当多个物体相互作用时，每个物体都会对其他物体施加力，这些力的大小和方向都需要考虑进去，才能准确地描述系统的运动。
7. 结论牛顿第三定律是经典力学中的一个重要定律，它帮助我们解释和预测物体的运动以及力的作用。
牛顿第三定律表达式
牛顿第三定律表达式在力学中，牛顿第三定律是英国物理学家和数学家Sir Isaac Newton创立的一条物理定律，它描述了物体间的相互作用，被称为万有引力定律。
它的表达式是：“对于任何作用在一个物体上的力，另一个物体就会作出反作用力，这两个力大小相等，方向相反”。
它是西方科学发展史中主要的实践和理论基础，一般被认为是力学的基本定律。
此定律是牛顿的第三种物理定律，而“动力学”是由此定律谱写的，它对宇宙的研究具有重大的意义，使用此定律公式，我们可以研究物体与物体之间的作用力，也可以研究物体在宇宙中运动的规律，是物体间动力学规律的基础。
可以用F=ma表示牛顿第三定律，m为物体的质量，a为物体受到外力而产生的加速度，F为物体受到的外力大小；由定律可知，力的大小与物体质量和加速度成正比。
除了F=ma，我们还可以用另一种表达式来表示牛顿第三定律：“物体间的引力成反比于他们之间的距离的平方。
”也就是说，双方之间的引力是相反的，力的大小与距离之间成反比。
此定律还有一个重要的考虑，那就是物体间的力是相互的，即它们之间的力存在对称性。
比如宇宙中的两个物体，双方之间互相作用，也就是说，当一个物体作用在另一个物体上时，另一个物体也同时作用在第一个物体上，两个物体之间的力大小相等，若一个物体在另一个物体上受到1000N的力，则另一个物体在第一个物体上也受到1000N的力。
此外，在距离较近的情况下，力会受到距离的影响，当物体离得越近，它们之间的引力就越大，相反，当物体之间的距离越远，引力就越小。
牛顿第三定律的重要性不言而喻，它是西方物理学发展史上的重要定律，是力学和动力学研究的基础，它描述了物体之间的相互作用，使得我们可以研究物体在宇宙中的运动。
在日常生活中，我们也可以看到牛顿第三定律的影响，比如跳跃，当我们往上跳的时候，我们受到地面的反作用力，反作用力的大小与跳力的大小相等，这就是这条定律的内容。
总之，牛顿第三定律是西方物理学发展史上一个重要的定律，它在力学和动力学研究中占有重要的地位。
牛顿第三定律和弹性碰撞和动量守恒
牛顿第三定律和弹性碰撞和动量守恒牛顿第三定律、弹性碰撞与动量守恒牛顿第三定律牛顿第三定律，也被称为作用与反作用定律，表述了力的相互作用性质。
它指出，当两个物体互相作用时，它们之间产生的力是大小相等、方向相反的。
这意味着，对于任意两个物体 (A) 和 (B)，如果 (A) 对 (B) 施加了一个力 (F_{AB})，那么(B) 也会对 (A) 施加一个大小为 (F_{AB}) 但方向相反的力 (F_{BA})。
数学上，牛顿第三定律可以表述为：[ F_{AB} = -F_{BA} ]这里的负号表示力的方向相反。
弹性碰撞弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中，不损失任何动能的碰撞。
在弹性碰撞中，碰撞前后系统的总动能保持不变。
除了动能不变，弹性碰撞还满足动量守恒定律，即碰撞前后系统的总动量保持不变。
弹性碰撞的特点如下：1.动能守恒：碰撞前后，系统的总动能保持不变。
2.动量守恒：碰撞前后，系统的总动量保持不变。
3.碰撞后，两个物体的速度方向可能发生改变。
4.碰撞后，两个物体的速度大小可能发生改变。
动量守恒动量守恒定律是指在一个没有外力作用的系统中，系统总动量在碰撞前后保持不变。
动量是一个矢量，具有大小和方向，可以用公式 (p = mv) 表示，其中 (p) 是动量，(m) 是物体的质量，(v) 是物体的速度。
动量守恒定律的数学表达式为：[ p_i = p_f ]这里的 (p_i) 表示碰撞前系统中所有物体的动量之和，(p_f) 表示碰撞后系统中所有物体的动量之和。
牛顿第三定律与弹性碰撞和动量守恒的关系牛顿第三定律为弹性碰撞和动量守恒提供了基础。
在弹性碰撞中，两个物体之间的作用力和反作用力满足牛顿第三定律，即大小相等、方向相反。
由于动量守恒定律的存在，弹性碰撞中系统的总动量在碰撞前后保持不变。
以一个简单的弹性碰撞为例，假设两个物体 (A) 和 (B) 分别以速度 (v_{A}) 和(v_{B}) 相向而行，碰撞后 (A) 的速度变为(v’{A})，(B) 的速度变为(v’{B})。
牛顿第三定律内容公式
牛顿第三定律内容公式牛顿第三定律内容公式是什么牛顿第三运动定律的常见表述是：相互作用的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。
相互作用的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，表达式为：F=-F'。
牛顿第三定律特点牛顿第三运动定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制，研究的对象至少是两个物体，多于两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体对。
作用力和反作用力是相互的，互相依赖相为依存，均以对方存在为自已存在的前提，没有反作用力的作用力是不存在的；力具有物质性，不能脱离开物体（物质）而存在；力总是两个以上物体之间的相互作用产生的。
牛顿第三定律也具有瞬时性，即作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失、同时变化，作用力与反作用力的地位是对等的，称谁为作用力谁为反作用力是无关紧要的。
作用力和反作用力必须是同一性质的力，即作用力为弹力反作用力也一定是弹力，反之亦然。
而自然界仅有四类基本的相互作用，即电磁相互作用、引力相互作用、强相互作用和弱相互作用，所以从本质上区分力的性质也仅存在这四种，作用力与反作用力确实必须属于同一性质的力。
作用力和反作用力不能求和，即不能将第三定律写成F+F'=0，原因是作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各自产生的作用效果不同。
作用力与反作用力的作用效果不能相互抵消。
牛顿第三定律适用范围牛顿第三运动定律只适用于惯性系中实物物体之间的相互作用，如在电磁场中运动的电子，将受到电磁场力作用，但无从谈论电子对电磁场的反作用力；非惯性系中的惯性力无反作用力；由场参与的相互作用，其作用传递是需要时间，作用与反作用的同时性不成立。
第三定律是独立的，但也存在适用范围。
在经典力学中，第三定律成立的条件是：宏观物体作低速运动。
当物体的运动速度接近光速时，作用力和反作用的大小一般不再相等。
牛顿第三定律的内容
牛顿第三定律的内容
牛顿第三定律是物理学家及数学家牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的一条定律，也被称为“动力学定律”，它主要表明了物体在受到外力作用时，受力物体的运动状态会发生变化。
从一般的角度来看，牛顿第三定律的内容是：任何物体都会受到外力的作用，而受力物体会发生相应的加速变化。
具体来说，牛顿第三定律表明：任何受到外力作用的物体，其加速度的大小与外力的大小成正比，而外力的方向正好是受力物体加速度的方向。
也就是说，物体受到的外力越大，它的加速度就越大，受力物体加速时的方向正好是外力作用的方向。
更具体地说，牛顿第三定律表明：物体受到外力作用时，它的加速度与外力之间的比值是一个定值，且受力物体加速度的方向正好是外力的方向，它们之间有着像比例关系一样的固定的比例关系。
牛顿第三定律的概念非常重要，它在物理学中有着极其重要的作用，可以用来解释和研究物体受到外力时的运动状态。
牛顿第三定律的概念被广泛应用于现代科学和技术，它也是进行精确控制和计算的重要基础，在工程、航天、机械等领域都有重要的应用。
牛顿第三定律
牛顿第三定律牛顿第三定律，也被称为行动反作用定律，是经典力学中的基本定律之一。
它阐述了任何两个物体之间相互作用的力的关系。
牛顿第三定律可以简洁地概括为：“作用力与反作用力大小相等，方向相反”。
牛顿第三定律的表述牛顿第三定律的正式表述如下：当两个物体相互作用时，彼此之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反。
这意味着任何两个物体之间存在着一对相等大小、方向相反的力。
这些力可以是物体之间的接触力，也可以是物体之间的引力或斥力。
理解牛顿第三定律牛顿第三定律的理解并不复杂，但它包含了一些重要的概念和原理，需要一定的解释。
首先，我们需要注意到，作用力和反作用力总是作用在不同的物体上。
例如，当我们用手推一个物体时，我们对物体施加了一个作用力。
根据牛顿第三定律，物体会对我们的手施加一个大小相等、方向相反的反作用力。
其次，牛顿第三定律并不要求作用力和反作用力在时间上同时发生。
一种力可能比另一种力早发生，但它们的大小和方向仍然是相等且相反的。
最后，在应用牛顿第三定律时，我们需要将系统看作一个整体。
在一个孤立系统中，物体之间的作用力和反作用力相互抵消，因此整个系统的动量保持不变。
示例：弹簧的伸缩让我们以一个常见的例子来说明牛顿第三定律的应用。
考虑一个弹簧，一端固定在墙上，另一端连接着一个物体。
当我们用手拉伸弹簧时，我们对弹簧施加了一个力。
根据牛顿第三定律，弹簧对我们的手也会施加一个大小相等、方向相反的反作用力。
此外，弹簧还会对连接的物体施加一个向内的作用力。
根据牛顿第三定律，物体反过来会对弹簧施加一个大小相等、方向相反的反作用力。
这一对力使得弹簧产生弹性变形，同时保持系统的动量守恒。
牛顿第三定律的重要性牛顿第三定律在物理学中具有重要的地位。
它影响了众多领域，包括力学、动力学、静力学等。
第三定律提供了很多物质力学问题的解决思路。
在分析复杂的多体系统时，我们可以通过考虑物体之间的相互作用力，简化问题并得到更加清晰的结论。
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N N'
所以：
N' G
四、问题探究：相互作用力与平衡力的区别和联系？
相互作用力与平衡力的区别和联系
项 目 共同点
一对平衡力
相互作用力
等大，反向，共线
作用点
不 同 点
同物 不一定同时 不一定同性
异物 同时 同性
同时性 性 质
结论
是一对相互作用力就一定不是平衡力，是 平衡力一定不是一对相互作用力。
二、定量探究:作用力和反作用力的关系
探究作用力和反作用力的关系数据记录表
实验次数
实验内容
F (N) F' (N)
结论
１ 2
A拉B A、B对拉
二、定量探究:作用力和反作用力的关系
传感器实验
三、归纳与总结——结论
归纳与总结：牛顿第三定律
牛顿第三定律：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。
A
反作用力 作用力
B
二、定量探究:作用力和反作用力的关系
猜想： 一对相互作用力之间有什么关系呢？
实验验证: 利用两把弹簧秤设 计一个探讨物体间 的作用力与反作用 力关系实验，请同 学们设计好自己的 实验方案。
实验方案参考:
(1)A弹簧秤主动拉B弹 簧秤； (2) 两弹簧秤A、B同 时对拉,当拉力改变 时，观察弹簧秤示 数。
课后探究小课题
拔河比赛比的是谁的力气 大吗？
A
拔河比赛
F1 F2 B
F4 F3
作谢您的关注，欢迎指导！
拓展与迁移
拓展与迁移
甲乙同学在课间休息时相互打闹，甲失 手将乙打痛了，甲狡辩说：“力的作用 是相互的，我给了你多大的力，你同样 给了我多大的力，我把你打痛了你同样 也把我打痛了。” 你对此如何评判？
高一（七）班
执教者：柯尊淦 时间：2009年10月14日
一、定性研究物体间的相互作用力
实验一
一、定性研究物体间的相互作用力
实验二
一、定性研究物体间的相互作用力
实验三
A
B
A
B
一、定性研究物体间的相互作用力 实验四—感受作用力与反作用力
一、定性研究物体间的相互作用力
结论：物体之间的力的作用总是相互的。 反作用力 作用力
五、巩固与反馈
习题一
1、有一物体放在水平粗糙地面上，如图所示， 用弹簧测力计拉着细绳水平牵引物体，弹簧 秤有一个示数，但物体没有动，试求： （1），涉及物体一共有几对作用力与反作用 力？ （2），物体一共受到几对平衡力的作用？
拓展与迁移
拓展与迁移
利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具， 在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出 的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上。 请分析，这种设计能使小车运行吗？ 若不能，请你改动设计，使它能运动。
思维拓展与翱翔
思考：作用力与反作用力还有其它的 特点吗？
相互作用力的特点
等大，反向，共线，异物，同时，同性
N G
小试牛刀
习题
题目：设物体水平放在地面上处于 静止状态，重力为G，求物体对地面 的压力为多少？
解：以砝码为研究对象，受力 图如图所示,根据力的平衡的知 识有：
N G
又由牛顿第三定律可得：