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同学们,我们来听一个关于力和反作用力的有趣故事。故事的主人公是两个好朋友,小明和小红。他们俩在公园里玩耍,即将发现一个神奇的物理现象。
有一天,小明轻轻地推了一下小红的肩膀。小红被推得往后退了一小步。小明惊奇地发现,我的手也感觉到了一个力,好像有什么东西在推我的手一样!这就是我们今天要讲的牛顿第三定律的第一个秘密:当你给一个东西一个力,叫作用力的时候,这个东西也会同时给你一个大小相等、方向相反的力,叫反作用力。
后来,他们来到一个低矮的墙边,想跳下来。在跳起来之前,他们是不是要先弯腿,然后用力向下蹬墙?对!当他们的脚用力向下蹬墙的时候,这是作用力,墙壁并没有被他们蹬下去,反而给他们的脚一个向上的力,这是反作用力。正是墙壁给他们的这个向上的反作用力,把他们送到了空中,让他们跳了起来!你向下蹬墙的力越大,墙给你的向上的力也越大,你就跳得越高!
很久很久以前,有一个聪明的小男孩叫做牛顿。一天,他去湖边玩耍,看到叔叔在划船。他好奇地问:叔叔,为什么船桨向后推,船却向前走呢?叔叔笑着说:这就是自然界的一个神奇规律——每当你推别人,别人也会推你!
让我们仔细看看划船的秘密。当船桨向后推水时,这是一个作用力。同时,水也会给船桨一个向前的反作用力。这两个力大小相等、方向相反,而且作用在同一直线上。正是因为水给船桨的反作用力,船才能向前移动。
这就是著名的牛顿第三定律,也叫作用力与反作用力定律。它告诉我们:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力有四个特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,而且同时产生、同时消失。
这个定律在我们的生活中无处不在。划船时,船桨向后推水是作用力,水就会给船桨一个向前的反作用力,船就前进了。火箭升空时,火箭把高温燃气向下喷射是作用力,燃气就给火箭一个向上的反作用力,把火箭推向太空。游泳的时候,你向后划水是作用力,水就给你一个向前的反作用力,让你前进。甚至你用拳头打墙,你的手对墙施加一个力,墙也同时给你的手一个大小相等的反作用力,所以你的手会感到疼!
最后让我们做一道练习题。小明站在溜冰场上,用力推墙,结果发现自己向后滑动了。这种现象说明了什么物理定律?请分析其中的作用力和反作用力。答案是:这说明了牛顿第三定律。作用力是小明推墙的力,反作用力是墙推小明的力。因为墙固定不动,所以小明被推后退。这就是作用力与反作用力的生动体现!
从前,小明和爸爸一起去湖边划船。小明好奇地问:爸爸,我们为什么能向前移动?爸爸笑着说:这就是一个神奇的物理定律!每当我们用船桨向后推水,水就会给我们一个向前的力!
让我们仔细看看划船时发生了什么。首先,船桨向后推水,这是作用力。同时,水向前推船桨,这是反作用力。这两个力有三个重要特点:大小相等,方向相反,在同一直线上。正是因为水给船桨的反作用力,船才能向前移动!
这就是著名的牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。简单记忆就是:力的作用是相互的!比如拳头打墙时,手会疼,这是因为手对墙施力的同时,墙也对手施加了大小相等的力。
牛顿第三定律在生活中有很多应用。火箭升空时,燃料向后喷射,获得向前的推力。游泳时,手向后划水,水推人向前。走路时,脚向后蹬地,地面推人向前。这些都是作用力与反作用力的体现,力的作用总是相互的!
最后让我们做一道练习题来巩固所学知识。小华站在光滑的冰面上,用力以十牛顿的力推面前的箱子。问题一:小华对箱子的作用力是多大?答案是十牛顿,方向向前。问题二:箱子对小华的反作用力是多大?根据牛顿第三定律,反作用力也是十牛顿,方向向后。问题三:这两个力作用在同一物体上吗?答案是不是,作用力作用在箱子上,反作用力作用在小华身上。通过这个故事,我们学会了牛顿第三定律:力总是成对出现,大小相等,方向相反!