 牛頓第三運動定律 牛頓第三運動定律

課程名稱：

牛頓第三運動定律 課程名稱：

牛頓第三運動定律

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 牛頓第三運動定律

 現象討論

現象討論

（ 1 ）現象圖示：

 槍枝射擊時，槍身向後退  著溜冰鞋推牆，人反方向向後  氣球放氣後，氣球向前飛

 滑板車上的二人互拉，二人向 移動。 對方

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

1. 提出者： 。

2 . 牛頓第三運動定律：『作用力與反作用力』定律 （ 1 ）作用力與反作用力釋義： 人打牆時：

人打牆的力 牆打人的力

作用力

反作用力 作用力

反作用力

牛頓

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 1 ）作用力與反作用力釋義：

 物置桌面時：

桌

物

物壓桌的力 桌支撐物的力

作用力 反作用力

反作用力

作用力

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 1 ）作用力與反作用力釋義：

 自由落體：

地心吸引物體的力

物體吸引地球的力

作用力

作用力 反作用力

反作用力

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 2 ）定律內容：

 施力在物體時，物體亦同時產生一個方向 的力作用 於施力者，此力稱為 。

 每施一作用力於物體時，物體必給予施力者一反作用力，

作用力與反作用力的大小相等、方向相反，且作用在同一 直線上，兩者同時發生且同時消失

（ 3 ）作用力與反作用力的關係：

 大小 。  方向 。

 作用在 上。

 同時 且同時 。

 作用力與反作用力二者不可 。

相反 反作用力

相等 相反

同一直線

作用 消失

抵銷

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 4 ）作用力與反作用力的關係：

 大小 。  方向 。  作用在 上。

 同時 且同時 。

 作用力與反作用力二者不可 。

存在： 凡物與物接觸，在 有一組作用力與反作用力  具質量者，在 有一組作用力與反作用力

相等 相反

同一直線

作用 消失

抵銷

桌

物

接觸面 物  地心

F1

F1

F1

F2

F2

F2 2

1 F

F 



牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 5 ）說明圖例：

 腳蹬起跑架  溜冰者推牆

作用力與反作用力相關

起跑架

腳  手  牆

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 5 ）說明圖例：

 游泳  划槳  火箭、噴射機、氣球

作用力與反作用力相關

（不是外界的空氣）

水

手腳  划槳  水 火箭  噴出氣體

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 5 ）說明圖例：

 加熱試管實驗  烏賊游動方式

作用力與反作用力相關

1ml 水 向 水流噴出方

移動方向

外套腔

水管 外套腔

（媒體： 1

， 1’53” ）

試管

噴出管內氣體  噴出體內的水  烏賊

牛頓第三運動定律

 牛頓第三運動定律

（ 6 ）實例參考：

 火箭（噴射機、氣球）升空噴出大量氣體  游泳時（或划船），用力往後撥水

 拍打物體時，自己也覺得痛  人在地面上行走

 起跑時腳蹬起跑架

 腳穿溜冰鞋用力向前投擲物體（或推牆），則自己後退  射出砲（子）彈，炮（槍）身後退

 超距力間的作用

 磁鐵間的吸引或排斥力  物體間的萬有引力

 帶電體間的庫侖靜電力  烏賊的游動

 水火箭科學遊戲 （媒體： 1、 2、 3， 1’24” ）

作用力反作用力與平衡力

受向東及向西 F 牛頓的二力作用的甲物體，

甲維持靜止：

 甲物體所受合力 。

 兩力屬一組平衡力：

 大小相等、方向相反、同一力線  作用在 ，力可抵銷

重 F 公斤重的乙，置放於丙上，維持靜止：

 兩力屬一組作用力與反作用力：

 大小相等、方向相反、同一力線  作用在 ，力不可抵銷

 既受力又何以能維持靜止狀態呢？

甲

乙

丙

為零

同一物體

不同物體

F F

F

F

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受力討論

書

桌

地球

討論一：靜止於桌面上的書

 討論一

靜止於桌面的

（ 1 ）有 組作用力與反作用力（ 、 ）。

（ 2 ）力圖討論：如下

 書平衡的條件：

。

W ：地心吸引書的力

W₁ ：書吸引地心的力 F ：書壓桌的力

N ：桌支撐書的力 2

桌支撐書的力＝地心吸引書的力 物  地心 書  桌

W

W

F

N

W N

0





書所受合力

書靜止

甲 乙

甲質量 60 Kg 、乙質量 40 Kg ，若甲以 100 N 拉乙，乙以 20 N 拉甲：

（ 1 ） 在施力階段，二人各做何運動？ 運動方向 。

 甲： 運動； 乙： 運動。

（ 2 ）在施力階段，二人受外力？ 甲 N ； 乙 N 。

（ 3 ）在施力階段，二人之加速度？ 甲 m/s² ； 乙 m/s² 。

討論二：互拉物體之受力

 討論二：甲、乙兩人互拉，滑車及摩擦力不計

相向運動

等加速度 等加速度

120 120

2 3

100N 甲拉乙 100N 乙拉

甲

20N 乙拉甲 20N 甲拉乙

s2

m 2

60 120













甲

甲

a

a ma

F

s2

m 3

40 120













乙

乙

a

a ma

F

甲質量 60 Kg 、乙質量 40 Kg ，若甲以 100 N 拉乙，乙以 20 N 拉 甲：

（ 4 ） 在施力 t 秒階段，二人的速度比？ 。

 甲： m/s ； 乙： m/s 。

（ 5 ）在施力 t 秒階段，二人移動的位移比？ ^。  甲 m ； 乙 m 。

討論二：互拉物體之受力

 討論二：甲、乙兩人互拉，滑車及摩擦力不計

2 ： 3

2t 3t

2 ： 3 t² 1.5t²

a V

at V

at V

V₂



 

 



t a

V_2甲



 2



 3

a X

at X

at t

V

X





 

  2

1 2

1

2 2

2

1

X_甲





1.5

2

1





甲質量 60 Kg 、乙質量 40 Kg ，若甲以 100 N 拉乙，乙以 20 N 拉甲：

（ 6 ） 在施力 Y 秒後兩人放手，二人做何運動？運動方向

。

 不停止，是因 。

 甲： 運動； 乙： 運動。

（ 7 ）在施力 Y 秒後兩人放手，二人各以何速度運動？速度比 。　

 甲 m/s ； 乙 m/s 。

討論二：互拉物體之受力

 討論二：甲、乙兩人互拉，滑車及摩擦力不計

仍相向運動 慣性

等速度 等速度

2 ： 3

2Y 3Y

aY V

a V

at V

at V

V

















2

2 2

1

2 V_2甲



 2

Y t

a

V_2乙



 3

 

 

1 : 1 , 1

位移 速度

加速度

比 相同 合力









a m F ma F

範例解說

1. 如圖，天花板下方的細繩懸吊著木塊，

地球吸引木塊的力為 F₁ ， 細繩拉木塊的力為 F2 ， 木塊拉細繩的力為 F3 ， 細繩拉天花板的力為 F4 ，

天花板拉細繩的力為 F5 ，細繩質量可忽略，則：

 F₂ 的反作用力為 。  F₄ 的反作用力為 。

 使木塊靜止不動的兩力為 。  使細繩靜止不動的兩力為 。

木吸地球

F

F

F

F

F

F

 力圖：注意「力的作用點」

 同組的作用力與反作用力：

 物與地心間：具質量者  接觸面間：拉與支撐

接 觸 面 質 量

F₃ F₅

2 1, F F

5 3, F F

2 1

5 3

F F

F F





範例解說

2. 一物體靜置於水平桌面上，如附圖所示，若 Y 為物體所受之重 力，

X 為桌面支撐物體之力， Z 為物體作用於地球之力， N 為物體作 用

於桌面之力，則下列何者為一對作用與反作用力？ 。

　 (A) X 與 Y 　 (B) X 與 Z 　 (C) X 與 N 　 (D) N 與 Z 。

C

地心吸物（重力） 物壓桌 桌支撐物

物體作用於地球

X

Y

Z

N

範例解說

3. 有一個 15 公斤重的冰桶，小明只用 10 公斤重的力往上抬，冰桶仍靜止 不動。由此可知： 。

　 (A) 冰桶所受合力為零 　 (B) 冰桶所受合力為 5 公斤重 　 (C) 地面給冰桶的反作用力為 15 公斤重。

　 (D) 地面給冰桶的反作用力為 10 公斤重。

10 Kgw 物拉 手

15 Kgw 地心吸物

15 Kgw 物吸地心

10 Kgw 手抬物

X 物壓地面 X

地面支撐

15 X 10

A

Kgw 5

X 15 10

X

0









所受合力

冰桶靜止

Kgw 5

F

範例解說

4. 附圖的 A 、 B 二物體置於光滑的水平面上，今施一水平力 F 作用於 A ， 使

系統產生 4 公尺／秒 ² 的加速度，試回答下列問題：

 F 大小為 牛頓， A 、 B 二物體間作用力為 牛頓。

 若施力改自右向左作用於 B ， A 、 B 二物體間作用力變為 牛 頓。

F_AB

F_BA F’_AB

F’_BA

20 8

12

 

ma

F   3 2  4  20 N a

m

F_AB  _B  24  8

8N 4

3 -

20 -

F











BA BA

BA

F F

a m

或

N a

m

F'_BA  _A  34 12

 

ma

F   3 2  4  20

N 2 1 '

4 2 '

- 20

' -

F











AB AB

AB

F F

a m

或

範例解說

5. 在無摩擦的情形下，放手後，則：

 質量 1 kg 的物體落下的加速度大小 ？ m/s² 。  繩子所受的張力 N 。

F’ 拉力 1Kgw

2.45

T T

F’

1Kgw 7.35

 

45

. 2

1 3 8

. 9 1

s m a

a ma

F















N T

ma F

35 . 7

45 . 2 3









N T

T T F

ma F

35 . 7 45

. 2 8

. 9

45 . 2 1 8

. 9

45 . 2 1 '























課程結束