2020_2021学年新教材高中物理第三章相互作用__力3牛顿第三定律学案新人教版必修第一册
新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《牛顿第三定律》
教学设计：新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《牛顿第三定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解并掌握牛顿第三定律的内容，即作用力和反作用力的关系，认识它们之间的相互作用是普遍存在的。
2.科学思维：通过实例分析和实验探究，培养学生运用牛顿第三定律解释物理现象的能力，以及从具体现象中抽象出普遍规律的科学思维方法。
3.科学探究：组织学生进行实验，观察并记录作用力和反作用力的关系，培养学生的实验操作技能、数据分析和处理能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理世界的好奇心和探索欲，培养实事求是的科学态度，同时认识到牛顿第三定律在日常生活和工程技术中的广泛应用，增强社会责任感。
教学重点•牛顿第三定律的内容及其理解。
•作用力和反作用力的关系及它们之间的特性（等大、反向、共线、异体）。
教学难点•理解作用力和反作用力总是成对出现，且它们之间的相互作用不抵消的原理。
•应用牛顿第三定律解释复杂物理现象，如火箭发射原理等。
教学资源•多媒体课件：包含牛顿第三定律的动画演示、实例分析、实验视频等。
•实验器材：弹簧秤、小车、细绳、滑轮等，用于演示和探究作用力和反作用力的关系。
•黑板或白板及书写工具：用于板书关键概念和解题步骤。
•学生作业本：用于记录课堂笔记和练习。
教学方法•讲授法：通过教师讲解，引导学生理解牛顿第三定律的基本概念。
•演示法：利用多媒体或实验器材演示作用力和反作用力的关系，帮助学生直观理解。
•实验探究法：组织学生进行实验，亲身体验作用力和反作用力的相互作用。
•讨论法：针对复杂物理现象，组织学生讨论如何利用牛顿第三定律进行解释，促进思维碰撞。
教学过程导入新课•生活实例引入：播放一段视频或展示图片，如划船时桨对水的作用与水对桨的反作用、人走路时脚对地面的作用与地面对脚的反作用等，引导学生思考这些现象中的共同规律。
•提问导入：提问学生：“为什么划船时我们会感觉到水对桨的反作用力？”引出牛顿第三定律的概念。
_新教材高中物理第三章相互作用共点力作用下物体的平衡学案教科版必修第一册
6.共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、共点力作用下物体的平衡状态与平衡条件1．如果物体保持静止或________运动状态，我们就说，这个物体处于平衡状态．2．要使物体保持________状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫作平衡条件．3．在共点力作用下物体的平衡条件是：物体受到的合力为________．如果用F合表示合力，那么这个平衡条件可以写成F合＝0.二、平衡条件的应用当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时，也可用________的方法，将各个力沿选定的直角坐标分解，如果沿x轴方向的合力为零，沿着y轴方向的合力也为零，则物体处于平衡状态．平衡条件可写成{Fx合=0Fy合=0这种分解方法，在解决多个共点力问题时经常会用到．[举例] 共点力的平衡书、小球均处于平衡状态[导学] 静止状态与速度为0不是一回事．物体保持静止状态，说明v＝0、a＝0两者同时成立．若仅是v＝0，而a≠0，物体处于非平衡状态．如上抛到最高点的物体，此时v ＝0，但由于重力的作用，它的加速度a＝g，方向竖直向下，物体不可能停在空中，它会向下运动，所以物体并不能处于平衡状态．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一共点力作用下物体的平衡条件及应用1．平衡状态2.平衡条件(1)F合＝0，物体所受到的合外力为零．(2){Fx合=0Fy合=0，其中F x合和F y合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力．3．由平衡条件得出的三个结论【典例示范】题型1 对共点力平衡条件的理解例1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体处于平衡状态，所受合力一定为零D．物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动题型2 共点力平衡条件的应用例2 (一题多解)如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为( )A．mgk B．√3mg2kC．√3mg3kD．√3mgk【思维方法】物体平衡问题的解题“五步骤”素养训练1 下列图中，能表示物体处于平衡状态的是( )素养训练2 江阴长江大桥主跨1385m，桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196m，桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共4.8×104t都悬在这两根主缆上．若地面及桥塔对桥面的支持力不计，g取10m/s2，则每根主缆承受的拉力约为( )A．2.4×108N B．6×108NC．1.2×109N D．2.4×109N探究点二物体的动态平衡问题【导学探究】如图所示，物块A静止在一个倾角θ可变的斜面上，向右拉物块B时，倾角θ就会减小．(1)如图，慢慢地减小斜面的倾角θ，相对斜面静止的物块A能看成处于平衡状态吗？(2)物块A受到哪几个力的作用？方向各指向哪里？(3)物块A受到的重力G不变，受到的其他力用公式如何表示？你能判断出在物块A随斜面缓慢转动过程中，它们的大小如何变化吗？【归纳总结】1.动态平衡是指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化．在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中．2．动态平衡特征一般为三个力作用，其中一个力的大小和方向均不变化(一般是重力)，另两力大小，方向均变化，或一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化．3．解决动态平衡问题的常用方法【典例示范】题型1 运用解析法解决动态平衡问题例3如图所示，物块在水平推力F的作用下沿光滑半圆曲面从B点缓慢移动到C点，曲)面对物块的支持力为N，下列说法正确的是(B．F逐渐增大，N逐渐减小C．F逐渐减小，N大小保持不变D．F逐渐减小，N先增大后减小题型2 运用图解法解决动态平衡问题例4如图所示，在一个半圆环上用两根细绳悬挂一个重为G的物体，绳OA、OB等长，O 为半圆环的圆心，设法使OA绳固定不动，将OB绳从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB′，则OA绳与OB绳上的拉力F A、F B的变化情况是( )A.F A、F B都变大B．F A变大，F B变小C．F A变大，F B先变大后变小D．F A变大，F B先变小后变大素养训练3 自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底座、液压举升机构、取力装置和货厢组成．如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起到与水平成53°的过程中，货物和车厢一直保持相对静止，有关货物所受车厢的支持力N 和摩擦力f，下列说法中正确的是( )A．支持力N逐渐增大B．支持力N先减小后不变C．摩擦力f逐渐增大D．摩擦力f先增大后减小素养训练4 如图所示，用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是( )A．挡板对小球的压力先增大后减小B．挡板对小球的压力先减小后增大C．斜面对小球的支持力先减小后增大D．斜面对小球的支持力先增大后减小随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1.如图所示，木块沿斜面匀速下滑，对木块受力分析，正确的是( )A．木块受重力和斜面对它的支持力B．木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力C．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力D．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力2.屋檐下重为G的风铃被水平风力吹起，在偏离竖直方向θ角的位置保持静止，设风力为F，系风铃的轻绳对风铃的拉力为T，若F恒定，则下列说法正确的是( )A．T和G是一对平衡力B．T一定小于FC．T与F合力方向竖直向下D．轻绳所受拉力的大小为Gcosθ3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小4.如图所示为某城市雕塑的一部分．将光滑的球放置在竖直的高档板AB与竖直的矮挡板CD之间，CD与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用，CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是( )A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小5．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°角斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)6．在动画片《熊出没》中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角θ＝37°.已知光头强的质量为m＝60kg，熊二的质量为M＝300kg，不计轻绳与树枝间的摩擦．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)轻绳对熊二的拉力的大小；(2)地面对熊二的支持力的大小；(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向．6．共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习一、 1．匀速直线 2．平衡 3．零 二、 正交分解关键能力·合作探究探究点一 【典例示范】例1 解析：处于平衡状态的物体，从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项A 、D 错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故选项B 错误；由共点力的平衡条件可知选项C 正确．答案：C例2 解析：解法一： 合成法如图甲所示，将弹力F 和斜面对小球的支持力N 直接合成，图中的F ′即为两力的合力． 由几何关系可知，图中α＝120°，β＝30°，由正弦定理可得mg sin 120°＝F sin 30°，而弹力F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k.解法二： 正交分解法如图乙所示为小球的受力情况，其中F 为弹簧的弹力，由几何关系可知，弹力F 与斜面之间的夹角为30°.将小球所受的重力mg 和弹力F 分别沿平行于斜面和垂直于斜面的方向进行正交分解，由共点力的平衡条件知，弹力F 沿斜面向上的分力与重力mg 沿斜面向下的分力大小相等，即F cos30°＝mg sin30°，由胡克定律得F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k，选项C 正确．答案：C素养训练1 解析：A 图中物体做加速度逐渐减小的变加速运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态；B 图中物体做匀减速直线运动，合力不为零，故不处于平衡状态；C 图中物体做匀速直线运动，所受的合力为零，故物体处于平衡状态；D 图中物体受到逐渐减小的合力，故物体不处于平衡状态．答案：C素养训练2 解析：桥的东西两侧各有一根主缆，共有两根主缆．画出桥面的受力图如图所示，根据共点力的平衡条件，两根主缆对桥面的拉力的合力必与重力大小相等，方向相反，即2×2T cos θ＝G由图中几何关系可得 cot θ＝196−501 385/2＝15，cos θ＝15 解得T ＝6×108N ．故选项B 正确．答案：B 探究点二 【导学探究】提示：(1)物块A 随着斜面慢慢转动，转动过程中的每一个状态都可以近似看成是平衡状态．(2)物块A受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力作用．(3)物块A近似处于平衡状态，所以重力G和支持力N、静摩擦力f时刻平衡．将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的分力，根据平衡条件，N＝G cosθ，f＝G sinθ，因为在这一过程中θ减小，所以支持力变大，静摩擦力变小．【典例示范】例3 解析：画出物块的受力分析图，设物块所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ，则F ，物块从B点缓慢移动到C点的过程中，随θ角的增大，F增大，N增大，＝G tanθ，N＝Gcosθ故选A.答案：A例4 解析：对结点O受力分析如图所示．结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的．由图可得，在OB绳沿半圆环缓缓移动的过程中，OA绳与OB绳之间的夹角逐渐变大，OA绳受到的拉力逐渐变大，OB绳受到的拉力先变小后变大．答案：D素养训练3 解析：对车厢上的货物进行受力分析，如图所示，根据平衡条件，N＝mg cos θ，f＝mg sinθ，当θ增大时，cosθ减小，N减小，sinθ增大，f增大，选项C正确．答案：C素养训练4 解析：小球受力如图所示．挡板对小球的压力N1和斜面对小球的支持力N2的合力与重力G大小相等，方向相反，N2总是垂直斜面，方向不变，由图可知N1方向改变时，其大小只能沿PQ线变动，显然在挡板移动过程中，N1先减小后增大，N2一直减小．答案：B随堂演练·自主检测1．解析：木块沿斜面匀速下滑，受力平衡，受到竖直向下的重力、斜面对它的垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力．答案：B2.解析：以风铃为研究对象受力分析如图所示，根据受力图可知，T与F的合力与重力是一对平衡力，A错误；由图可知，T一定大于F，B错误；T与F的合力与重力是一对平衡力，，D正方向竖直向上，C错误；根据图中几何关系可得轻绳所受拉力的大小为T′＝T＝Gcosθ确．答案：D3.解析：以O点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，则绳OA与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F逐渐变大，T逐渐变大，选项A正确．答案：A4.解析：对球受力分析，由图可知，F1＝G tanθ，F2＝G，当CD挡板的C端略向右偏移cosθ少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C.答案：C5．解析：对小孩和雪橇整体受力分析，如图所示，雪橇匀速运动时有竖直方向：(M＋m)g＝N＋F sin37°①水平方向：F cos37°＝f②又f＝μN③由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为F＝μ(M+m)g＝10Ncos37°+μsin37°答案：10N6．解析：(1)以光头强为研究对象进行受力分析，得拉力T＝mg＝600N.(2)以熊二为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡可知N＋T sinθ＝Mg，代入数据得支持力N＝2640N.(3)对熊二，根据水平方向受力平衡可知f＝T cosθ，代入数据得f＝480N.由牛顿第三定律可知，熊二对地面的摩擦力的大小f′＝f＝480N，方向水平向左．答案：(1)600N (2)2640N (3)480N 方向水平向左。
2020-2021学年新教材高中物理第三章相互作用章末小结与素养评价课件粤教版必修1-2020_2
(2)力的分解如图乙所示。
F1＝Ftan
30°＝180×
3 3
N＝60
3
N
F2＝cosF30°＝1830 N＝120 3 N。 2
[答案] (1)300 N 与竖直方向夹角为 53°斜向左下方 (2)水平方向分力
的大小为 60 3 N 斜向左下方分力的大小为 120 3 N
[针对训练]
1.物体静止于光滑水平面上，力 F 作用于物体上的 O 点，现要
水平传送带的速度 v1 大于滑块的 速度 v2，滑块受到的滑动摩擦力方 向向右，当传送带突然被卡住停止 传动时滑块受到的滑动摩擦力方 向“突变”为向左
[典例1] 长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向
上转动(即木板与水平面的夹角 α 变大)，另一端不动，如图所示。则铁块受到
的摩擦力 f 随角度 α 的变化图像可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦
解析：水平推力 F≤2.5 N 之前，物体未动，物体受静摩擦力 FA＝F。当 F>2.5 N 后，FA 发生突变，变成滑动摩擦力，其大 小为 FA 滑＝μFN＝μG＝0.2×10 N＝2 N。作出图像如图所示。 答案：见解析图
2.把一重为 G 的物体，用一个水平的推力 F＝kt(k 为恒量，t 为时间)
(1)细绳 AC 段的张力 TAC 与细绳 EG 的张力 TEG 之比； (2)轻杆 BC 对 C 端的支持力； (3)轻杆 HG 对 G 端的支持力。
[解析] 题图甲和乙中的两个物体 M1、M2 都处于平衡状态，根据平衡的 条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体所受的重力；分别 取 C 点和 G 点为研究对象，进行受力分析如图 1 和 2 所示，根据平衡规律求 解。
2021学年新教材高中物理第三章相互作用__力第3节牛顿第三定律课件新人教版必修.pptx
根据弹力产生的条件可知，越野车发生形变使面包车受到作用力，故A正确．越野车对面包 车的作用力和面包车对越野车的作用力是一对作用力与反作用力，二者的大小相等、方向相反， 同时产生、同时消失，作用时间相同，故B、C、D错误．
第3节 牛顿第三定律
刷易错
9．[河北石家庄2019高一上期末]如图所示，重力为G的扫地机器人在水平地板上行驶，地板对机器 人的支持力为FN，机器人对地板的压力为 FN' ，下列说法正确的是( D )
03
牛顿第三定律
第3节 牛顿第三定律
刷基础
题型1 作用力与反作用力
1．[北京师大附中2020高一上期末] (多选)关于作用力与反作用力之间的关系，下列说法中正确 的是( AC )
A．作用力与反作用力作用在两个不同的物体上 B．作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消 C．作用力与反作用力总是大小相等、方向相反 D．两物体必须处于静止状态，否则它们之间的相互作用力不再遵从牛顿第三定律
第 牛顿第三定律
7．如图所示的情形中，不涉及牛顿第三定律的有( B )
刷基础
解析
气垫船螺旋桨给空气一个向后的作用力，反过来空气给气垫船一个向前的反作用力，属于牛 顿第三定律的应用；战斗机飞行过程中，抛弃副油箱，减小质量，不涉及牛顿第三定律；发射 火箭、喷水龙头自动旋转使喷水均匀，是作用力与反作用力的关系，属于牛顿第三定律的应 用．故选B.
解析
由题图像不难看出两个力的大小总是相等的，并且两个力的方向也是始终相反的，它们的变化情况一 样，故A正确，B错误；图像表示的是两个力传感器的受力情况，作用力和反作用力是两个物体之间的相 互作用力，作用在两个物体上，效果不能抵消，不能进行力的合成，故C、D错误．
第3节 牛顿第三定律
高中物理第三章牛顿运动定律第4节牛顿第三定律教案教科版必修1
第三章牛顿运动定律四．牛顿第三定律教学目标1、知道力作用是相互，知道作用力与反作用力概念。
2、理解牛顿第三定律确切含义，能用它解决简单问题。
3、能区分平衡力与作用力与反作用力4、了解反冲运动重点难点1、知道力作用是相互，掌握作用力与反作用力。
2、掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题。
3、正确区分平衡力与作用力、反作用力设计思想本节课通过学生自己设计实验，培养学生独立思考能力与实验能力。
通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题能力。
通过鼓励学生动手、大胆质疑、勇于探索，可提高学生自信心并养成科学思维习惯。
培养学生实事求是科学态度与团结协作科学精神。
激发学生探索兴趣，养成一种科学探究意识。
教学资源牛顿第三定律多媒体课件教学设计【课堂引入】问题：什么是力？试举例说明。
问题：力三要素是什么？【课堂学习】学习活动一：作用力与反作用力分析火箭发射升空过程中相互作用力。
问题1：结合刚刚实例，你能给出作用力反作用力定义吗？结论：两物体间力作用总是相互。
一个物体对另一个物体有力作用，后一个物体一定同时对这个物体也有力作用。
相互作用这一对力叫做作用力与反作用力。
问题2：请分别说出书与桌面间，木块与斜面间作用力与反作用力分析：弹力与摩擦力作用是相互问题3：:拔河比赛到底比什么学习活动二：实验探究1：作用力反作用力关系学习活动二：实验探究1：作用力反作用力关系问题：右图反映了作用力与反作用力大小有什么关系？问题：右图反映了作用力与反作用力方向有什么关系？结论：作用力反作用力特点:等大、反向、共线、异物、同时产生、同时消灭、同时变化、同种性质。
学习活动三：牛顿第三定律内容：两物体间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。
数学表达式：F AB=﹣F BA问题1：拔河比赛到底比什么问题2：人从地板上跳起时，地板对人作用力大于人对地板作用力吗？问题3：以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨〞，但石头“安然无恙〞，是不是鸡蛋对石头力小，石头对鸡蛋力大？分析：鸡蛋石头间作用力与反作用力也是大小相等，只不过鸡蛋所能承受力远小于石头能承受力。
2020_2021学年新教材高中物理寒假作业3相互作用__力含解析20210226145
相互作用——力1．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
已知M始终保持静止，则在此过程中( )A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】用水平拉力向左缓慢拉动N，受力分析如图所示，水平拉力F逐渐增大，细绳的拉力T逐渐增大，则细绳对M的拉力逐渐增大，故A错误，B正确。
当物块M的质量满足m M g sin θ＞m N g时，初始时M受到的摩擦力方向沿斜面向上，这时随着对物块N的缓慢拉动，细绳的拉力T逐渐增大，物块M所受的摩擦力先向上逐渐减小，然后可能再向下逐渐增大，故C错误，D正确。
2．物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10 m/s2。
若轻绳能承受的最大X力为1500 N，则物块的质量最大为( )A．150 kg B．100 3 kg C．200 kg D．200 3 kg 【答案】A【解析】如图，物块沿斜面向上匀速运动，则物块受力平衡，满足关系：T＝f＋mg sin θ，f＝μmg cos θ，当最大拉力T m＝1500 N时，联立解得m＝150 kg，故A选项符合题意。
1．关于重力与重心，下列说法正确的是( )A．舞蹈演员在跳舞过程中，其重心可能改变B．登珠穆朗玛峰时，运动员在山底和山顶受到的重力相同C．蚂蚁太小，故蚂蚁不受重力的作用D．质量分布均匀的物体，其重心一定在该物体上2．如图所示，跳水运动员站在3 m板的前端静止不动时，运动员受到板对她的弹力方向是( )A．斜向左上B．斜向右上C．竖直向上D．竖直向下3．如图所示，质量分别为m和M的两物体用绕过滑轮的细线相连。
高中物理 第三章 相互作用——力 1 重力与弹力学案 新人教版必修第一册-新人教版高中第一册物理学案
第三章相互作用——力本章素养概述〔情境导入〕“它不是物，但不能离开物而存在；它不孤独，总是成双成对地出现；它不让你看见，但你能觉察到它的作用效果；它不能像数那样相加，而是遵循另外的法则。
”你知道这是什么吗？它就是我们即将要学习的——力。
自然界的力现象无处不在，无奇不有。
那么，在生活中接触到的力有些什么特点呢？如何发挥力的作用，避免力的危害？本章将探讨这些问题。
〔内容提要〕(1)本章重点介绍了三种相互作用力——重力、弹力、摩擦力，力的相互作用规律——牛顿第三定律以及矢量合成的基本法则——平行四边形法则，为今后学习高中力学奠定了基础。
(2)本章知识分为三部分：一是力的概念，是贯穿于力学乃至整个物理学的重要概念，重力、弹力、摩擦力是常见的几种相互作用力；二是牛顿第三定律及其应用；三是共点力的合成与分解及共点力的平衡，体现出利用等效方法研究物理学的思想。
(3)本章重点：①重力、弹力、摩擦力的产生和方向判定、大小计算；②共点力的合成与分解；③理解牛顿第三定律；④共点力的平衡问题。
本章难点：①应用平行四边形定则求解共点力的合成与分解；②对物体进行正确的受力分析；③共点力平衡问题的分析处理。
〔学法指导〕(1)对于本章内容的学习，不但要熟练掌握基本概念和规律，同时要把握知识间内在的联系，形成知识体系，这样才能抓住重点，突破难点，做到融会贯通、举一反三，最终达到熟练掌握、灵活应用的目的。
(2)在学习三种常见力时，应当多与生活中的事例相结合，在感性认识的基础上正确建立这些力的概念。
比如，静摩擦力的大小、方向、产生或消失都会随其他力的变化而变化；对于弹力的学习，要通过具体实例的分析、练习，掌握各种常见的弹力如拉力、压力、支持力的方向。
对弹簧的弹力大小，会定量分析。
(3)对物体进行正确的受力分析，是学习高中物理第一个需要掌握的基本功，是解决力学问题的关键。
力的合成与分解所遵守的平行四边形定则，是所有矢量合成与分解都遵守的普遍法则，必须熟练掌握。
听课记录新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《牛顿第三定律》
听课记录新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《牛顿第三定律》1. 教学目标（核心素养）•物理观念：理解并掌握牛顿第三定律的内容，即作用力和反作用力的关系。
•科学思维：通过实例分析和实验观察，培养学生运用牛顿第三定律解释物理现象的能力，提升逻辑思维和推理能力。
•科学探究：引导学生设计简单实验，验证牛顿第三定律的正确性，体验科学探究的过程和方法。
•科学态度与责任：培养严谨的科学态度，认识到牛顿第三定律在日常生活和工程技术中的广泛应用，增强对物理学的兴趣和探索欲。
2. 导入•教师行为：教师手持两个弹簧秤，将它们对拉，让学生观察弹簧秤的示数变化。
提问：“为什么两个弹簧秤的示数总是相等？这背后隐藏着什么物理原理？”•学生活动：学生观察实验现象，思考并讨论教师提出的问题，尝试用已学知识解释。
•过程点评：通过直观的实验展示，激发学生的好奇心和求知欲，为引入牛顿第三定律做好铺垫。
同时，引导学生从实验现象中提炼出问题，培养问题意识。
3. 教学过程•教师行为：•讲解概念：明确牛顿第三定律的内容，即“对于每一个作用力，总存在一个等大反向的反作用力，且作用在不同的物体上”。
•实例分析：选取生活中的实例（如走路时脚对地面的力和地面对脚的力、划船时桨对水的力和水对桨的力等），分析这些实例中作用力和反作用力的关系。
•实验验证：指导学生分组进行简单实验，如使用弹簧秤对拉、推小车观察反作用力等，验证牛顿第三定律的正确性。
•理论应用：引导学生将牛顿第三定律应用于解释其他物理现象，如火箭发射、跳伞等。
•学生活动：•认真听讲，记录牛顿第三定律的关键概念和实例分析。
•积极参与实验验证，观察实验现象，记录实验数据。
•小组讨论，分享实验心得和理论应用实例，尝试用牛顿第三定律解释更多物理现象。
•过程点评：通过实例分析、实验验证和理论应用相结合的方式，使学生深刻理解牛顿第三定律的内涵和应用。
小组合作增强了学生间的交流与合作，促进了思维的碰撞与深化。
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3．牛顿第三定律目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．知道作用力、反作用力的概念。
2．理解牛顿第三定律，会区别一对相互作用力和一对平衡力。
3．会用牛顿第三定律解决简单问题。
4．学会简单的受力分析。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点 1 作用力与反作用力1.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__。
2．两个物体之间的作用总是__相互__的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作__作用力__和__反作用力__。
3．作用力和反作用力总是互相__依赖__、同时__存在__的。
我们可以把其中任何一个力叫作__作用力__，另一力叫作__反作用力__。
知识点 2 牛顿第三定律1．实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，结果发现两个弹簧测力计的示数是__相等__的。
改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个弹簧测力计的示数总是__相等__的，方向__相反__。
2．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。
知识点 3 物体受力的初步分析1．概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的__所有__力都分析出来，并画出物体所受的力的__示意图__，这个过程就是受力分析。
2．受力分析的两条思路(1)根据物体__运动状态__的变化来分析和判断其受力情况。
(2)根据各种力的特点，从__相互作用__的角度来分析物体的受力。
3．受力分析要注意的几个问题(1)明确要分析哪个物体所受的力。
(2)受力分析的一般顺序：先分析__重力__、再分析__弹力__、然后分析__摩擦力__，最后分析其他力，并且画出力的示意图。
(3)在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的__平衡力__混淆。
4．一对平衡力和一对作用力与反作用力(1)一对相互平衡的力作用在__同一__物体上，一对作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上。
(2)一对相互平衡的力不一定是同一种类的力，一对作用力和反作用力一定是__同一__种类的力。
预习自测『判一判』(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。
( ×)(2)物体间先有作用力，然后才有反作用力。
( ×)(3)物体间的作用力可能与反作用力等大、反向，可以抵消。
( ×)(4)凡是大小相等，方向相反，作用在同一直线上的力都是作用力和反作用力。
( ×)(5)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力。
( ×)(6)物块静止放在水平桌面上，物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对相互平衡的力。
( √)『选一选』如图所示，一人用水平力推一辆停在水平路面上的汽车，但未能推动，此时( C )A．人的推力小于车对人的作用力B．人的推力小于车受到的摩擦力C．人的推力与车受到的摩擦力是一对平衡力D．人的推力与车受到的摩擦力是一对作用力与反作用力解析：人的推力等于车对人的作用力，它们是一对作用力与反作用力的关系，故A错误；汽车还静止在水平地面上，说明人的推力等于汽车受到的静摩擦力，它们是一对平衡力，故B、D错误，C正确。
『想一想』如下图所示是某校高一年级(1)班与(2)班的一场拔河比赛，比赛结果(1)班同学胜出，拔河时(1)班同学对绳的拉力比(2)班同学大吗？答案：不是。
课内互动探究细研深究·破疑解难探究牛顿第三定律┃┃情境导入__■鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小，这一判断对吗？提示：这一判断不对。
鸡蛋碰石头，鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力，大小必然相等。
鸡蛋破了，是因为鸡蛋壳强度不大，易碎。
┃┃要点提炼__■1．适用范围：牛顿第三定律是个普遍定律。
所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
2．作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。
(1)四同⎩⎪⎨⎪⎧ 同一条直线同大小同时产生、变化、消失同性质(2)三异⎩⎪⎨⎪⎧ 反向异体不同效果(3)三无关⎩⎪⎨⎪⎧ 与物体的种类无关与相互作用的两物体的状态无关与是否与另外物体相互作用无关(1)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能抵消。
(2)牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物体的相互作用规律，是整个力学的基础。
特别提醒┃┃典例剖析__■典题1 如图所示，马拉车在水平路面上前进，下列说法正确的是( C )A ．马对车的拉力大于车对马的拉力B ．马对车的拉力小于车对马的拉力C ．马对车的拉力等于车对马的拉力D ．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思路引导：作用力与反作用力的关系与物体的运动状态及参考系的选取均无关。
解析：马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，与两物体的运动状态没有关系，故A 、B 、D 错误，C 正确，故选C 。
思维升华：牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面(1)与物体的大小和形状无关。
(2)与物体的运动状态无关。
(3)与物体受不受其他力无关。
┃┃对点训练__■1．(2020·北京师大二附中高一上学期期中)竹蜻蜓是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广。
如图所示，竹蜻蜓由竹柄和“翅膀”两部分组成。
玩儿时，双手一搓竹柄，然后双手松开，竹蜻蜓就会旋转着飞上天空，过一会儿落下来。
松手后，关于竹蜻蜓和空气间的相互作用力，下列说法中正确的是( C )A．竹蜻蜓对空气的作用力大于空气对竹蜻蜓的作用力B．竹蜻蜓对空气的作用力小于空气对竹蜻蜓的作用力C．竹蜻蜓对空气的作用力等于空气对竹蜻蜓的作用力D．竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力方向相同解析：竹蜻蜓对空气的作用力与空气对竹蜻蜓的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，它们大小相等方向相反，故选C。
探究一对平衡力跟一对作用力和反作用力的比较┃┃情境导入__■如图甲、乙为球的重力G、木板对球的支持力F1和球压木板的力F2，它们之间存在什么关系？提示：G与F1是一对平衡力；F1与F2是一种作用力和反作用力。
┃┃要点提炼__■一对相互作用力与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，另一个可依然存在力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力作用效果因为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，故不能作为使物体平衡的条件一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性同存”，而平衡力是“同体、共线、反向、等大”。
(2)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体上，还可以看它们是不是相互作用产生的。
┃┃典例剖析__■典题2 一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一灯泡，则( C )A．灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力B．灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力C．灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力D．绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力思路引导：作用力和反作用力一定作用在两个不同物体上，不能抵消，而平衡力一定作用在同一物体上，合力一定为零。
解析：灯泡受的重力和绳对灯泡的拉力是一对平衡力，选项A、B错误；灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力和反作用力，绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对作用力和反作用力，选项C正确，选项D错误。
思维升华：判断一对力是不是作用力和反作用力，主要看两方面：一是看作用点，作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上，即有两个作用点；二是看产生原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同一种性质的力。
┃┃对点训练__■2．如图所示，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，下列说法正确的是( B )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B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C．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D．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解析：小车静止时，甲、乙拉小车的力是一对平衡力，A错B对；甲和小车、乙和小车之间的相互作用力大小相等，C、D错误。
探究物体受力分析┃┃情境导入__■人走路时(如图所示)，人受到几个力的作用？人和地球间的作用力和反作用力的对数有几对？提示：人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力。
力的作用总是相互的，这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用，人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力。
┃┃要点提炼__■1．受力分析把指定物体(研究对象)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。
2．受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开分析的方法选用原则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研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用力一般隔离受力较少的物体应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用。
②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物体的外力。
(2)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，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
3．受力分析的步骤4．受力分析时应注意的几个问题(1)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，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。
(2)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。
(3)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。