◆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(shí)，高中生學(xué)習(xí)牛頓第三定律之前已經(jīng)掌握了部分物理知識(shí)，因此學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)比較簡(jiǎn)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(xué)習(xí)建議。

高中物理；牛頓第三定律；解析

一、通過實(shí)驗(yàn)解析牛頓第三定律

物理學(xué)上的力是指兩個(gè)物體或者兩個(gè)以上的物體之間的一種相互作用。比如生活當(dāng)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(gè)是作用力，另外一個(gè)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(gè)粗糙的水平面上有一個(gè)滑行的木塊，那么這一情形當(dāng)中存在幾對(duì)與地球有關(guān)的相互作用力。分析的過程當(dāng)中地面對(duì)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(duì)于木塊的摩擦力，以及木塊對(duì)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(duì)地球形成一種萬(wàn)有引力。

通過實(shí)驗(yàn)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(dāng)中，A以及B這兩個(gè)彈簧之間一定是存在著一對(duì)相互作用力的，一個(gè)是作用力，那么另外一個(gè)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(gè)力之間的情況。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)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(shí)驗(yàn)，高中生可以就其進(jìn)行記錄和分析，然后得出相應(yīng)的結(jié)論。分析結(jié)論會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧秤之間所產(chǎn)生的力大小確實(shí)是相等的，而且方向相反。這就符合物理知識(shí)當(dāng)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(dāng)中覺得所得出的結(jié)論沒有達(dá)到自己的要求，或者感覺實(shí)驗(yàn)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(dāng)中非常常見，而且強(qiáng)調(diào)對(duì)于任何的物體均成立。例如在將一個(gè)物體靜置在一個(gè)水平的桌面上面，那么存在的情況是什么。當(dāng)高中生看到這樣一個(gè)題目的時(shí)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(gè)水平桌面對(duì)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(gè)力是對(duì)平衡力。二是靜置物體受到的重力與水平桌面對(duì)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(huì)對(duì)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(huì)對(duì)桌面產(chǎn)生壓力，而這種壓力與桌面對(duì)物體產(chǎn)生的支持力形成一對(duì)平衡力。通過分析可知，四是正確的。

二、牛頓第三定律的學(xué)習(xí)思路

高中生學(xué)習(xí)物理的時(shí)候需要借助于相應(yīng)的物理模型，就牛頓第三定律而言，主要是通過物理模型對(duì)作用力以及反作用力的概念引出來(lái)。同時(shí)要重視練習(xí)的作用，通過大量的練習(xí)學(xué)會(huì)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(dāng)然這一過程當(dāng)中最重要的就是利用實(shí)驗(yàn)的作用，通過實(shí)踐操作認(rèn)識(shí)作用力以及反作用力。高中生要認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)和資料，提高自身的物理語(yǔ)言表達(dá)能力。在探究作用力以及反作用力的時(shí)候，要重視共線的作用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要重視細(xì)節(jié)的影響。

學(xué)習(xí)牛頓第三定律可以采取層進(jìn)式問題的方法，通過了一些具體的實(shí)驗(yàn)之后，要強(qiáng)調(diào)總是這一個(gè)詞的含義以及作用，即總是同時(shí)存在，總是相等。學(xué)習(xí)牛頓第三定律，甚至是將這種定理應(yīng)用到具體的實(shí)際案例當(dāng)中的時(shí)候，高中生有一個(gè)最大的問題，就是無(wú)法正確區(qū)分平衡力以及相互作用力。當(dāng)遇到了這樣的情況之后要利用案例，結(jié)合圖形進(jìn)行詳細(xì)分析。為了讓分析更加清晰，可以利用列表，當(dāng)這些步驟都一一完成之后，高中生還需要通過大量的練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)。這種方法可以促使高中生學(xué)會(huì)如何區(qū)別平衡力以及互相作用力。

高中生長(zhǎng)期處于一個(gè)被動(dòng)接受知識(shí)的環(huán)境之下，對(duì)于很多知識(shí)都不會(huì)產(chǎn)生一種主動(dòng)探究的心理，這會(huì)大大影響自身對(duì)于知識(shí)的興趣。牛頓第三定律當(dāng)中涉及到了很多的知識(shí)點(diǎn)，尤其是對(duì)于力的分析以及劃分非常細(xì)致。在具體的題目解答過程當(dāng)中，容易出現(xiàn)混淆的情況。比如就物體的受力進(jìn)行分析的時(shí)候，總是出現(xiàn)添力或者是漏力的情況。加之高中生總是對(duì)于定律采取機(jī)械記憶的方法，沒有養(yǎng)成靈活運(yùn)用定理的習(xí)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(chǔ)知識(shí)，并且在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中要滲透受力分析，并借助圖形加強(qiáng)理解。在實(shí)際生活當(dāng)中要認(rèn)真觀察，學(xué)會(huì)用物理知識(shí)分析生活當(dāng)中遇到的與牛頓第三定律相關(guān)的現(xiàn)象，提高知識(shí)的運(yùn)用率。

結(jié)束語(yǔ)

高中物理知識(shí)對(duì)于高中生來(lái)講具有一定的難度，但是牛頓第三定律的學(xué)習(xí)是建立在一定的物理基礎(chǔ)之上的。所以高中生學(xué)習(xí)這一部分知識(shí)的時(shí)候需要結(jié)合之前學(xué)習(xí)過的知識(shí)，這樣才可以令知識(shí)融會(huì)貫通，提高學(xué)習(xí)效率。

[1]張夢(mèng)涵.淺析牛頓第三定律的應(yīng)用[J].物理天地,2015（5）

(作者單位：湖南師范大學(xué)附屬中學(xué))