一、学习目标：
1. 清楚力的作用是相互的，清楚作用力与反作用力的概念。
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. 会区分平衡力、作用力与反作用力。
二、学习要点：
1. 掌握牛顿第三定律并会用它分析实际问题。
2. 区别平衡力、作用力和反作用力。
三、课程精讲：
思考1：力是怎样定义的？
实验演示1：取两块海绵进行实验，对齐并相互挤压，可以观察到其形状发生了变化，为什么这两块海绵的形状同时发生了变化？
实验演示2：：将甲、乙两个悬挂在同一高度的磁铁，慢慢地靠近些，可以看到它们很快地相向运动起来，大家观察实验现象，分析其原因是什么？
总结以上两个实验现象的结论。
（一）物体间的力的作用是相互的
相互作用的一对力，可任选其中一个力称为作用力，则另一个力就是反作用力。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，则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，作用力与反作用力总是作用在不同的物体上。
分析：重力、弹力及摩擦力的作用都是相互的。
例1.
A. 火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B. 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C. 火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D. 飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
问题1：知道了作用力和反作用力的概念，那么它们之间的关系是什么呢？
问题2：要设计一个实验来验证作用力与反作用力之间的关系，应怎样进行设计，需要什么器材，实验的原理又是什么？
实验方案：把两个弹簧秤A和B连接在一起，如图甲所示。
小结：（1）作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力。
（2）任一物体既是对另一物体的施力物体，同时也是另一物体作用的受力物体。
（3）相互作用的一对力中，任何一个力都可作为作用力或者反作用力。
（4）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。
（二）牛顿第三定律：
根据以上的实验结果，得到作用力和反作用力之间的关系，就是牛顿第三定律的内容：
——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，作用在同一直线上。
根据牛顿第三定律的内容，总结作用力和反作用力的特点：
1. 作用力和反作用力总是成对出现，同时产生，同时变化，同时消失。
2. 作用力和反作用力作用在两个相互作用的不同物体上，各自产生作用效果，不会抵消。
3. 作用力和反作用力是同一性质的力。
4. 物体间的相互作用力既可是接触力，也可以是非接触力。
问题：牛顿第三定律的理解问题：
例2. 下列关于作用力与反作用力的说法中，正确的是（ ）
A. 作用力与反作用力互相平衡
B. 弹力的作用力亦可能是摩擦力
C. 当两个相互作用的物体都处于平衡状态时，它们之间的作用力与反作用力大小才相等
D. 作用力与反作用力的产生无先后之分
答案：D
变式1：
例3. 对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是（ ）
A. 当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B. 弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C. 甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D. 作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡
答案：D
变式2：
例4. 如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G=10N的金属块，使金属块的一部分浸在台秤上的水杯中（水不会溢出）。若弹簧测力计的示数变为
，则台秤的示数（ ）
A. 保持不变 B. 增加10N
C. 增加6N D. 增加4N
答案：D
（三）相互作用力与平衡力间的关系：
问题1：什么是平衡力？
1. 分析，手竖直握着酒瓶的瓶颈，而酒瓶静止时，瓶子的受力中有几对作用力和反作用力？有几对平衡力？作用力和反作用力的关系跟两平衡力间的关系有何相同之处？
2. 那么是不是说相互作用的作用力和反作用力就跟平衡力是一样的呢？
小结：作用力、反作用力与一对平衡力的比较表。
|
内容 |
作用力与反作用力 |
一对平衡力 |
|
性质 |
始终为同性质的力 |
不一定是同性质的力 |
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作用对象 |
作用在两个不同的物体上 |
作用在同一个物体上 |
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依存关系 |
相互依存、不会单独存在、同生共灭、瞬时对应、同时变化 |
不一定同时产生、同时消失、同时变化 |
|
叠加 |
作用效果各自产生、不可叠加，不可以求合力 |
效果必然抵消、合力为零 |
|
共性 |
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 |
|
问题2：作用力、反作用力与平衡力的比较问题：
例5. 在天花板上用竖直悬绳吊一重为G的小球，小球受几个力的作用？这些力的反作用力是哪些力？这些力中哪对力是平衡力？
解析：小球受力分析如图所示，小球受两个力，重力G、悬绳拉力F，根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是物体对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是小球对悬绳的拉力，小球受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力。
答案：见解析
变式1：
例6. 如图（甲）所示，A、B两物体叠放在一起，A受到一向右的力F=4N的作用，A、B与地面保持相对静止，试分析A、B两物体的受力情况，并指出哪两个力是作用力与反作用力，哪两个力是平衡力。
答案：受力如图（乙）、（丙）所示；力的关系见上图。
变式2：
如图所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上，静止不动，下列说法中正确的是（ ）
A. 作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
B. 物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力，是一对平衡力
C. 作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D. 物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
答案：BD
（四）牛顿第三定律的应用
拔河是一项常见的集体性体育活动，其两队胜负的结果深含着物理学原理。当然，围绕两队的胜负原因分析也存在不少的模糊认识。其实，决定拔河胜负的原因是多方面的，如地面的摩擦力、队员的体重、个人的力量、集体的合作等。
甲、乙两队拔河的时候，其中力的关系比较复杂。如图所示，在分析甲队拉乙队与乙队拉甲队的力的大小时，必须运用牛顿第三定律——因为甲、乙两队是一对相互作用的物体。在分析两队的胜负原因时，必须运用牛顿第二定律——因为要分别以甲、乙两队为研究对象。
对甲队而言，如果
，则两队胜负未定；如果
，则甲队胜而乙队负；如果
，则甲队负而乙队胜。
例7. 如图所示，一个大人（甲）跟一个小孩（乙）站在水平地面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（ ）
A. 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B. 大人与小孩间的拉力是一对作用力与反作用力
C. 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等
D. 只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
答案：AD
例8. 在天花板上用悬绳吊一重为G的电风扇，电风扇静止时受几个力作用？如图所示，这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？如果电风扇正在匀速转动呢？当电风扇转动时与静止时相比较，对天花板的拉力是变大还是变小？为什么？
解析：电风扇静止时受力分析如图甲所示，受重力G、悬绳拉力F。重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力，拉力F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力，G与F是一对平衡力。
答案：对天花板的拉力变小了。原因见解析。
四、知识提炼导图：
牛顿第三定律：
1. 作用力和反作用力的概念
2. 规律的表述：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。
3. 意义：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
4. 作用力、反作用力与一对平衡力的主要区别：作用力、反作用力分别作用在两个物体上；一对平衡力作用在同一个物体上。
五、目标期望：
希望同学们通过学习能够深刻理解牛顿第三定律的内容，明确作用力、反作用力与一对平衡力的区别，并能熟练运用牛顿第三定律解释相关的现象。
六、下讲预告
功
【同步练习】（答题时间：45分钟）
1. 甲、乙两队用一根轻绳进行拔河比赛，结果甲队获胜，则在比赛过程中（ ）
A. 甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力
B. 甲队与地面间的摩擦力大于乙队与地面间的摩擦力
C. 甲、乙两队与地面间的摩擦力大小相等、方向相反
D. 甲、乙两队拉绳子的力大小相等、方向相反
2. 如图所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上，则下列说法中正确的是（ ）
A. P所受的重力和Q对P的支持力是作用力与反作用力
B. Q所受的重力和Q对P的支持力是平衡力
C. P对Q 的压力和Q对P的支持力是作用力和反作用力
D. Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力是平衡力
3. 设马对车的作用力为F，车对马的作用力为FT。关于F和FT的说法正确的是（ ）
A. F和FT是一对作用力与反作用力
B.
当马与车做加速运动时，F>FT
C.
当马与车做减速运动时，F<FT
D. 无论做什么运动，F和FT的大小总是相等的
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 苹果从树上落下，落向地球，说明苹果受地球的作用；但地球不动，说明地球不受苹果的作用
B. 汽车运动时，并没有别的物体吸引它，因此汽车的牵引力就无施力物体
C. 武术表演时，运动员用力打出去的空拳就没有受力物体
D. 喷气式飞机飞行时，是依靠喷出的气体对飞机产生的巨大动力
5. 在弹簧测力计两端各拴一绳，两端都用100N的力各拉一绳，这时弹簧测力计读数为_________________N，弹簧测力计所受合力是_________________。
6. 一质量为
7. 吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G，静止时固定杆对它的拉力为F，扇叶水平转动起来后，杆对它的拉力为
，则（ ）
A.
B.
C.
D.
8. 跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的是（ ）
A. 运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B. 地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C. 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D. 运动员对地面的压力等于运动员受到的重力
9. 一个400N重的木箱放在大磅秤上，木箱内有一个质量为
、
的变化情况是（ ）
A.
增大，减小
B.
增大，增大
C.
减小，不变
D.
增大，不变
10. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）
A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气
C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D. 探测器匀速运动时，不需要喷气
【试题答案】
1. B、D
解析：根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，故选项A错误；拔河比赛时每队对绳的拉力相等，之所以有一队失败，主要原因是由于失败队与地面的最大静摩擦力较小，通过前面知识可知，若一队开始不动，则脚与地面间的摩擦力为静摩擦力，若刚要被拉动，则此时已变成最大静摩擦力，若此时被拉动就会变成滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，故运动起来以后就无法再停下，从而导致失败，故选项B、D正确。
2. C
解析：A中P所受的重力和Q对P的支持力是一对平衡力；B中不是一对相互作用力。
3. A、D
解析：马与车之间的力是一对作用力和反作用力，这两个力大小一定相等，故A、D正确，B、C错误。车做加速运动的原因是马拉车的力大于车所受的阻力。
4. D
解析：力的作用总是相互的，苹果落地时，也会对地球产生吸引力；汽车运动的原因是地面提供了动力；运动员打出的空拳受力物体是运动员本身，故A、B、C项错。喷气式飞机对向后喷出的气体有力的作用，反过来，气体对飞机也产生推力。
5. 100 0
解析：弹簧测力计虽两端受力，但其读数就是拉力大小，故读数是100N，弹簧测力计受两个拉力作用，是平衡力，故所受合力为0。
6. 解析：先由物体的受力情况求加速度，知道加速度后，再求人的受力。
先对物体进行分析：
，再对人分析：
，根据两式联立得
，由牛顿第三定律知人对底板的压力也为400N。
7. C
解析：电扇转动时，对空气产生向下的力，则电扇受到向上的力
，电扇静止时，重力与拉力平衡，即
；电扇运行时，三力平衡，即
，可知，
。
8. A、B
解析：运动员起跳瞬间，有向上的加速度，故地面对运动员的弹力大于其本身的重力，由牛顿第三定律知，A项对、B项对、D项错；地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力，C项错。
9. D
解析：小磅秤的示数由人对小磅秤的压力决定。当人直立在磅秤上时，其示数等于人的重力。当人用手推木箱顶板时，根据牛顿第三定律，顶板也同时用力推手，从而使人对秤面的压力增大，因此示数增大。
大磅秤的示数由木箱对大磅秤的压力决定，它始终等于木箱、小磅秤和人三者重力之和。人用力推木箱顶板时，顶板也推人，它们是系统（木箱、小磅秤和人）内各部分之间的相互作用力，不会改变整体对大磅秤的压力，正像这个人站在小磅秤上揪住自己的头发用力向上拉时，不会改变小磅秤的示数一样，因此示数不变。
10. C 解析：选项A中，探测器向后喷气，可获得一个向前的反冲力，该力与重力的合力方向偏离原运动方向，探测器不可能沿直线运动，选项A错误；同理可判断选项B错误；选项C中，探测器向下喷气，当向上的反冲力等于向下的重力时，探测器所受合外力为零，做匀速直线运动，选项C正确；D选项中，探测器不喷气，没有反冲力，探测器在重力作用下做平抛运动，选项D错误。