牛顿 第 三定律

科技发展是社会进步的助推剂，科技发展离不开各行业人才的奇思妙想。

中国神话小说中“千里眼”、“顺风耳”、“飞天遁地”等狂想，现在皆已成为现实；“日行万里”非难事，“上九天揽月”亦成真；十五年前只能在电脑上完成的工作，基本上都可以在如今的手机上完成；……

人类如果不会思考，那么很可能还生活在旧石器时代；目前人类的奔跑速度也不过36千米/小时，在动物界中不值一提，可是人类可借助于工具，如汽车、飞机、火箭等，达到秒速几千米；长安一片月，万户捣衣声。古代无论贫富，衣服都要手洗，而现在，洗衣机已成为家庭标配，洗衣变得省力和高效；

君子性非异也，善假于物也！无天生善假于物之人，故善假于物者，必善思；先善思，而后方能善假于物。 寓言故事中，愚公只能靠山神之力移山，而现在人类早已拥有了移山的能力，但却没有移山之行，因为移山不若挖隧道；

子曰：学而不思则罔，思而不学则殆！罔：迷惑； 殆：陷入困境，危险。

思是学的方法，学是思的基础。

学而不思，是墨守，是鹦鹉学舌，知其文，而不知其所用。置之死地而后生——《孙子・九地》项羽破釜沉舟之胜，马谡街亭之败，皆因置之死地；项羽善思善变，知入死地求生之法，故能胜而生；马谡学而不思，只知墨守，认为“置之死地必能生，必可胜”，故入死地，兵败而身死。

思而不学，如无源之水，无根之木，无根基之空中楼阁，徒劳而无功。

物理，包括数学和化学，都是锻炼学生对知识的运用能力的，学会思考非常重要。

每个人出生时都对这个社会一无所知，在成长过程中认识一些现象，积累一部分经验，如太阳东升西落、月之盈亏、不能玩电线等，大多只是知其然，不知其所以然，因为很多家长也不知道为什么，知道的也不一定能给孩子讲清楚，知道又能讲清楚的家长也不一定有时间、精力和耐心去和孩子解释；有些经验与理论是一致的，比如站在路边的人看路上的车，跑得很快，而坐在车里的人却感觉不到车子在跑，而是觉得是路边的树在后退；这是参照物的选择不同造成的；有些经验与理论却不相符，如太阳东升西落，会让我们觉得是太阳围绕地球转，最开始的地心说也是基于这一现象，而实际上却是地球围绕太阳转，因为我们就在地球上，就像车里的人觉得是车外的物体在动一样；如果不看书、也没有人告诉你，那么你也会如古人一样觉得“天圆如张盖，地方如棋盘”，如果你喜欢思考，就会想到一个问题“如果你走到了棋盘的边上，会掉到哪里”，海边的人应该很容易想到“棋盘边上的水会流到哪里”的问题，这些问题你可能解释不了，但足以让你对“天圆地方”的假设产生怀疑，如果你既有探索的精神，又有支持探索的基础，完全可以像麦哲伦一样，驾一艘船，朝着一个方向前进，直到回到最开始的地方，发现“地球是圆的”的真理，然后前面的疑问将不复存在。

“天圆地方”理论统治中国以千年计，“地心说”也统治西方世界逾五百年；上下五千年，“日心说”不过是最近三四百年的事情，而人生不过百年，不可能重走前人的探索路，行万里路，不如读万卷书，所以我们要通过读书学习，在前人经验的基础上不断开疆拓土，然后才能发展出现在这般璀璨的文明。

所以我们要在学习中，不断用物理知识改变我们对世界的认识，而不是用我们对世界的看法去理解物理。当我们对世界的看法与物理知识相冲突时，就要想清楚是什么原因让我们产生了错误的看法，比如：用参照物来解释为什么坐在车里的人会觉得是路边的树在向后跑，同样可以解释为什么古人会认为地球是宇宙的中心，如果人生活在太阳上，就会觉得太阳是宇宙中心了；之所以会觉得“天圆地方”，是因为地球太大，而我们又生活在地球表面，如果我们生活在月亮上，就像在地球上看太阳、月亮一样，不会觉得地球是方的；如果我们身高有一万千米，地球就会像篮球一样，自然不会觉得地球是方的；

学源于思，思起于疑。

“地心说”、“天圆地方”说不过是人的感觉，与事实不符，于是有了与观测数据相符合的“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，现在我们知道太阳不过是太阳系的中心，并非宇宙中心；牛顿力学的简洁性以及在解决实际问题上的优越性，曾经被认为力学的大厦已经完工，只需要一些小修小补；实际上并非如此，相对论、量子力学开辟了物理学的新领域，这些理论的出现，离不开观测手段的进步，但更离不开先贤们大胆怀疑和假设、小心求证的精神！

既要读万卷书，又要行万里路。

虽然中学学习的理论，都是经过实验严格证实过的正确理论（牛顿第一、第三定律除外），但在学习过程中依然离不开疑和思；如果学好理科有捷径，那么一定而且只能是多问、多思考（过程中一定要多动笔），死记硬背、套模板、多做题是偏门，是歪门邪道。

理论来源于实践，并指导实践。物理就是从自然现象中总结出一般性、普遍性的规律。在学习物理之前，我们知道搬书、背书包等包需要用力，抬桌子、推/拉车、耕地等需要用劲儿（用力），吃饭、跑步需要力气（用力），每个人都能列出成千上万个需要用力的例子，但可能没有一个人想过到底什么是力？我们要学习力的性质和规律，首先需要知道什么是力，也就是要给力下一个定义，力的定义，可以理解为所有力的现象的共同点，就要将上述现象拆开来分析：

物体学中，把诸如“搬”、“抬”、“拉” 等统一用“作用来表示，到那么力的概念就是：力是物体对物体的作用。力的定义里明确出现了两个物体，所以力是不能脱离物体单独存在的。从表格中的分析可以看出，每个力学现象都是左边的物体作用于右边的物体，左边的物体施力，右边的物体受力，那么为了区别这两个物体，分别命名为施力物体和受力物体，也就很容易记住和理解了；也就是说，有力，一定有施力物体和受力物体，如果你无法找到一个力的施力物体或受力物体，那么这个力一定不存在；而我们在抬桌子、背书包的时候，会感觉到桌子和书包也在压自己；用手砸墙的时候手也会疼，砸空气就不会疼；人躺在床上压着床，没掉到地上是因为有床支撑着；。。。。。。也就是说，如果Ａ对Ｂ有作用力，Ｂ对Ａ也有一个反作用力，这就是作用力与反作用力，两者同时产生、同时消失，没有先后顺序；Ａ对Ｂ的作用力，Ａ是施力物体，Ｂ是受力物体；Ｂ对Ａ的反作用力，Ｂ是施力物体，Ａ是受力物体；所以说作用力的施力物体同时也是反作用力的受力物体；

这里需要特别说明：沪教版物理八（上）对力的定义“力是物体间的相互作用”是错误的，Ａ对Ｂ的作用力和Ｂ对Ａ的反作用力，这是两个力，如果按沪教版的定义来理解，这两个力合起来（不是合力，是两个一起）才是力。尽信书不如无书，学习时有怀疑的精神很重要，怀疑之后去求证更重要，而正确理解是怀疑和求证的基础。

我们用力可以把篮球挤变形，也可以用力把篮球扔出去，所以力即可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；这就是力的作用效果；运动状态包括物体的速度大小和方向，这是比较好理解的，到了高中会知道，速度是一个矢量，矢量本身就具有大小和方向，从同一点向东运动一米和向西运动一米，最终的位置是不一样的，与方向有关；同样力也是矢量，既有大小又有方向，因为二者都会影响力的作用效果；能量只有大小，没有方向，是标量，同一辆车在同样的道路上，以同样的速度，在不同的方向上运动相同的距离，耗油一样，消耗能量相同；跑步可以强身健体，但与跑步路径无关；温度相同，物体的冷热程度就相同，只与大小有关，没有方向性，所以温度也是标量；同样反过来，物体形状发生改变时，一定受到力的作用；物体运动的速度大小和方向，当其中一个发生变化时，也一定受到了力的作用；

影响力的作用效果的因素：力的大小、方向和作用点，也叫力的三要素，通过日常的开、关门行为就很好理解，门把手装到离门轴线尽量远的位置就是为了省力，如果推门轴，推断了门也开不了；除此之外，任何其它因素都不会影响力的作用效果，学生自己可以想想生活中遇到的事例；

牛顿力学是中学物理的重中之重，其基础是牛顿三大定律，初中阶段学习两个：牛顿第三定律和牛顿第一定律。牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上。初中教材上不提“牛顿第三定律”这个名字，但初中生对其内容一定很熟悉，就是作用力与反作用力的关系，简单记作 等大、反向、共线、异物记忆时可以简记八个字，但是考试时必须要展开写，等大（大小相等）、反向（方向相反）、共线（作用在同一直线上）、异物（作用在不同物体上，从定律表述中可以看出：两个物体之间的作用力与反作用力，两个力的受力物体是不同的）。力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三个要素，本质上牛顿第三定律就是规定了作用力与反作用力三要素之间的关系，大小相等，异物是作用点不同，反向、共线是方向的关系，

注意：牛顿第三定律是牛顿力学的基础假设，在此假设的基础上，结合其它规律，能顺利完美地解释全部的经典力学问题，没有为什么，也无法用实验去验证。不过这并不影响我们正确快速地理解：牛顿第三定律阐述的是作用力与反作用力的三要素之间的关系，以手托重物为例，手要向上用力才能托住重物，同时会感到重物向下压手，而且只在有重物的地方有受压感，所以力的方向是反向共线的； 如果把手托重物的力叫做作用力，那么重物压手的力就是反作用力，如果把重物压手的力称作作用力，那么手托重物的力就是反作用力，所以作用力与反作用力，无论哪一个大都会得出矛盾，所以二者大小只能相等；同样，作用力与反作用力总是同时产生、同时消失，没有先后，也是基础假设，无论哪个先产生或消失，都会得出矛盾的结论，因此只能同时产生、同时消失；

综上，都是以我们日常生活中经常接触到的力学现象为基础，总结出具有普遍性的规律，再用科学、简洁、严谨的语言表达出来，用以解释更多的力学现象；这些都是我们自己都可以总结出来的简单理论，至少能总结出来一部分，所以知道了它们的来龙去脉，理解和运用也就比较容易了。

在学习的时候，脑子里要能想象出一些力学场景，或者直接观察也可以（如人踩地、地支持人；书压桌子、桌子支持书等），这样就很容易理解，也很容易记住，即使忘记了，还是可以通过身边的力学现象再总结出来。理论可以指导实践，那么我们在做题时，一定要把现象和理论结合起来，这样才容易做对。

例一 坐在船上的人用桨向后划水时，船就会向前进。在平静的水面上，使船前进的力是（ ）A 人手作用在桨上的力 B 桨向后作用在水上的力C 水作用于桨的力 D 水作用于船体的力分析：分析力学现象，首先要确定好研究对象，也就是受力物体；使船（由静止）前进的力，也就是船的运动状态发生了变化，有力作用在船上，船是本题的研究对象；Ａ人在船上，和船是一体的，所以手对桨的力不会改变物体的运动斗状态，就是你无论用多大的力向上拉自己的头发，都不能让自己离开地面一样，所以是错误的；Ｂ的力作用在水上，错误；当船静止在平静的水面上时，支撑着船不沉下去的力就是Ｄ，这个力不会让船向前走；所以错误；滑过船或者见过滑船的同学一定知道：桨向后推水，船向前进；因为桨向后推水，桨对水施加一个向后的作用力，水对桨有一个向前的反作用力，力能改变物体的运动状态，船和桨是一体的，所以船就向前运动了；如果用桨滑船的场景不好想象，可以想象在小船上用手滑水的样子，手向后推水，手会感到水向前的推力，船也就向前走；如果用手向前推水，那么船会向后走；理解了这个道理，那么下边这个题就变得很简单

例二 如图所示，我们用双桨在水上划船时，为了使船头向右转，应该采用下列哪种方式划水（ ）

A. 左、右桨同时向后划水B. 左、右桨同时向前划水C. 左桨向前划水，右桨向后划水D. 左桨向后划水，右桨向前划水分析首先确定研究对象是船（头）；船在直线运动时，左右桨要同时向后划水，这样双桨都受到水向前的推力，船才能做直线运动；船头要实现向右转，有两种方法：一是保持船右半边速度不变，让船左半边加速；右半边速度不变就需要保持右桨原来向后划水的频率（每分钟滑动次数）不变，加快左桨划水频率可以让船左半边比右半边运动得快，实现右转；左半边加速，需要左桨受到水向前的作用力，那么水会受到左桨向后的反作用力，即左桨要向后划水；左右桨都向后滑水，但不是同时划水，所以Ｂ错；二保持船左半边速度不变，让船右半边减速；左半边速度不变，即保持左桨向后划水频率不变；右半边减速，可以减小右桨向后划水频率，答案中无此选项；也可以让右桨受到水向后的作用力，让右半边急减速，这样需要让水受到右桨向前的反作用力，即右桨要向前划水，这样转弯更快，答案为Ｄ。

牛顿的三大定律是什么？

力的作用是相互的是牛顿第几定律？

作用力是什么？

牛顿定律有几个？