高中物理中牛頓第三定律的解析

◆趙 情

高中物理中牛頓第三定律的解析

◆趙 情

牛頓第三定律屬于高中物理知識，高中生學習牛頓第三定律之前已經(jīng)掌握了部分物理知識，因此學習起來相對比較簡單。本文主要就牛頓第三定律的主要內(nèi)容作了介紹，然后提出了具體的學習建議。

高中物理；牛頓第三定律；解析

一、通過實驗解析牛頓第三定律

物理學上的力是指兩個物體或者兩個以上的物體之間的一種相互作用。比如生活當中常見的打人以及提舉重物的情況。物體相互之間的作用力總有一個是作用力，另外一個是反作用力。另外值得注意的是，力本身并沒有先后之分。例如在一個粗糙的水平面上有一個滑行的木塊，那么這一情形當中存在幾對與地球有關(guān)的相互作用力。分析的過程當中地面對木塊存在一種支持力，而地面承載了木塊的壓力，此外還有地面對于木塊的摩擦力，以及木塊對地面的一種摩擦力。這兩種相互作用力之外，還存在地球?qū)δ緣K產(chǎn)生的重力，以及木塊對地球形成一種萬有引力。

通過實驗可以證明作用力和反作用力的關(guān)系。如下圖所示。在這一幅圖當中，A以及B這兩個彈簧之間一定是存在著一對相互作用力的，一個是作用力，那么另外一個就是反作用力。彈簧上面的示數(shù)能夠表示力的大小。

圖1

高中生可以通過思考和討論的方式分析兩個力之間的情況。在實驗當中要讓彈簧秤在使用之前調(diào)零，另外還要確定不能夠?qū)椈沙永斓某^量程。通過四組實驗，高中生可以就其進行記錄和分析，然后得出相應的結(jié)論。分析結(jié)論會發(fā)現(xiàn)兩個彈簧秤之間所產(chǎn)生的力大小確實是相等的，而且方向相反。這就符合物理知識當中作用力與反作用力總是大小相等而且方向相反這一定理。如果高中生在分析的過程當中覺得所得出的結(jié)論沒有達到自己的要求，或者感覺實驗效果不夠明顯的話，還可以借助傳感器探究這兩者之間的關(guān)系。牛頓第三定律非常著名，而且在生活當中非常常見，而且強調(diào)對于任何的物體均成立。例如在將一個物體靜置在一個水平的桌面上面，那么存在的情況是什么。當高中生看到這樣一個題目的時候，首先需要回憶牛頓第三定律的具體內(nèi)容，然后要正確區(qū)分作用力以及反作用力還有平衡力，并且要明白三者之間的相互關(guān)系。這道選擇題給出了四種答案。一是這一個水平桌面對靜置物體產(chǎn)生支持力與物體本身的重力是相等的，所以這兩個力是對平衡力。二是靜置物體受到的重力與水平桌面對物體產(chǎn)生支持力形成的是一種作用力和反作用力。三是靜置物體會對水平桌面產(chǎn)生壓力而這種壓力等于物體本身的重力，因此壓力以及重力屬于同種性質(zhì)的力。四是靜置物體會對桌面產(chǎn)生壓力，而這種壓力與桌面對物體產(chǎn)生的支持力形成一對平衡力。通過分析可知，四是正確的。

二、牛頓第三定律的學習思路

高中生學習物理的時候需要借助于相應的物理模型，就牛頓第三定律而言，主要是通過物理模型對作用力以及反作用力的概念引出來。同時要重視練習的作用，通過大量的練習學會作用力以及反作用力的判斷方法，并掌握作用力與反作用力之間的關(guān)系。當然這一過程當中最重要的就是利用實驗的作用，通過實踐操作認識作用力以及反作用力。高中生要認真分析實驗所得的數(shù)據(jù)和資料，提高自身的物理語言表達能力。在探究作用力以及反作用力的時候，要重視共線的作用，設計實驗的時候要重視細節(jié)的影響。

學習牛頓第三定律可以采取層進式問題的方法，通過了一些具體的實驗之后，要強調(diào)總是這一個詞的含義以及作用，即總是同時存在，總是相等。學習牛頓第三定律，甚至是將這種定理應用到具體的實際案例當中的時候，高中生有一個最大的問題，就是無法正確區(qū)分平衡力以及相互作用力。當遇到了這樣的情況之后要利用案例，結(jié)合圖形進行詳細分析。為了讓分析更加清晰，可以利用列表，當這些步驟都一一完成之后，高中生還需要通過大量的練習鞏固所學知識。這種方法可以促使高中生學會如何區(qū)別平衡力以及互相作用力。

高中生長期處于一個被動接受知識的環(huán)境之下，對于很多知識都不會產(chǎn)生一種主動探究的心理，這會大大影響自身對于知識的興趣。牛頓第三定律當中涉及到了很多的知識點，尤其是對于力的分析以及劃分非常細致。在具體的題目解答過程當中，容易出現(xiàn)混淆的情況。比如就物體的受力進行分析的時候，總是出現(xiàn)添力或者是漏力的情況。加之高中生總是對于定律采取機械記憶的方法，沒有養(yǎng)成靈活運用定理的習慣，也沒有這樣的能力。所以為了保證自身能夠提高物理能力，要盡量掌握基礎知識，并且在學習過程當中要滲透受力分析，并借助圖形加強理解。在實際生活當中要認真觀察，學會用物理知識分析生活當中遇到的與牛頓第三定律相關(guān)的現(xiàn)象，提高知識的運用率。

結(jié)束語

高中物理知識對于高中生來講具有一定的難度，但是牛頓第三定律的學習是建立在一定的物理基礎之上的。所以高中生學習這一部分知識的時候需要結(jié)合之前學習過的知識，這樣才可以令知識融會貫通，提高學習效率。

[1]張夢涵.淺析牛頓第三定律的應用[J].物理天地,2015（5）

(作者單位：湖南師范大學附屬中學)