2019_20學(xué)年高中物理第四章5牛頓第三定律課件新人教版必修.pptx

5 牛頓第三定律,新知預(yù)習(xí),自主檢測,一、作用力和反作用力 1.力是物體對物體的作用。只要談到力,就一定存在受力物體和施力物體。 2.兩個物體之間的作用總是相互的。施力物體同時也一定是受力物體。物體間相互作用的這一對力叫作作用力和反作用力。 3.作用力和反作用力總是相互依存、同時存在的,我們可以把其中的任何一個力叫作作用力,另一個力叫作反作用力。,新知預(yù)習(xí),自主檢測,二、牛頓第三定律 1.作用力與反作用力的特點(diǎn):如圖所示,將兩彈簧測力計A、B連接在一起,當(dāng)用力緩慢拉A彈簧測力計時,發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大,A、B兩彈簧測力計的示數(shù)總是相等,這個實(shí)驗(yàn)說明作用力與反作用力大小相等、方向相反。 2.牛頓第三定律內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。 3.表達(dá)式:F=-F,負(fù)號表示兩力的方向相反。,新知預(yù)習(xí),自主檢測,三、物體的受力分析 1.一定質(zhì)量的物體,它的加速度由它所受各個力的合力決定。因此,要了解物體的運(yùn)動,就必須對它的受力情況進(jìn)行分析。 2.受力分析:把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來,并畫出受力示意圖,這就是受力分析。 3.對物體進(jìn)行受力分析時,必須十分明確我們是在分析研究對象所受的力,而不是研究對象施加給其他物體的力。 4.一對平衡力:作用在同一個物體上的兩個力,大小相等、方向相反,作用在同一直線上,這樣的一對力稱為平衡力。一對平衡力不一定是性質(zhì)相同的力,而一對作用力和反作用力的性質(zhì)一定相同。,新知預(yù)習(xí),自主檢測,正誤辨析 (1)先有作用力,然后有反作用力。( ) 解析物體間的作用力與反作用力總是相互依存、同時產(chǎn)生、同時消失。 答案 (2)作用力與反作用力大小相等,方向相反,合力為零。( ) 解析作用力與反作用力不是作用在同一物體上,不能求合力。 答案 (3)物體間的作用力可能與反作用力垂直。( ) 解析物體間的作用力與反作用力一定在一條直線上,不可能垂直。 答案 (4)只有兩物體接觸時,才會產(chǎn)生作用力與反作用力。( ) 解析非接觸力如重力、電荷間的作用力等力也一定存在反作用力。 答案,新知預(yù)習(xí),自主檢測,(5)物體間的作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。( ) 解析如摩擦力的反作用力還是摩擦力,彈力的反作用力還是彈力,故二者性質(zhì)相同。 答案 (6)一個物體受幾個力作用,則一定存在幾個反作用力。( ) 解析任何一個力都有一個反作用力,所以一個物體受幾個力作用就一定存在幾個反作用力。 答案 (7)只要大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個力就是一對作用力和反作用力。( ) 解析大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個力也可能是一對平衡力。 答案,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,正確理解牛頓第三定律 情景導(dǎo)引 “掰腕子”是比較臂力大小的一種常見比賽。在一次“掰腕子”比賽中,甲輕松地勝了乙,是否是因?yàn)榧讓σ业淖饔昧Υ笥谝覍椎淖饔昧? 要點(diǎn)提示不是。甲、乙兩手間的力為作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,這兩個力大小相等,甲之所以勝了乙,那是因?yàn)榧资滞竽艹惺艿牧Υ笥谝沂滞竽艹惺艿牧Α?探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,知識歸納 1.作用力和反作用力的關(guān)系,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,2.牛頓第三定律的適用范圍 定律中的“總是”說明對于任何物體、在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。對此,可以從以下幾個方面理解: (1)不管物體大小形狀如何,例如大物體與大物體之間,或大物體與小物體之間,還是任何形狀的物體之間,其相互作用力總是大小相等。 (2)不管物體的運(yùn)動狀態(tài)如何。例如靜止的物體之間、運(yùn)動的物體之間或靜止物體與運(yùn)動物體之間的相互作用力總是大小相等的。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,3.牛頓第三定律的意義 牛頓第一、二定律是對單個物體(質(zhì)點(diǎn))而言的,只解決了一個物體運(yùn)動規(guī)律的問題。但自然界中物體是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的,一個物體在受其他物體作用的同時也會對其他物體有力的作用,不討論物體間的相互作用就不能較全面地認(rèn)識物體的運(yùn)動規(guī)律,也就無法解決現(xiàn)實(shí)中的許多問題。因此,只有牛頓第一、二定律還不夠,必須加上牛頓第三定律才能構(gòu)成比較全面地反映機(jī)械運(yùn)動的一套定律。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,典例剖析 例1關(guān)于車?yán)R、馬拉車的問題,下列說法正確的是( ) A.馬拉車不動,是因?yàn)轳R拉車的力小于車?yán)R的力 B.馬拉車前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力 C.馬拉車,不論車動還是不動,馬拉車的力的大小總是等于車?yán)R的力的大小 D.馬拉車不動或車勻速前進(jìn)時,馬拉車的力與車?yán)R的力才大小相等,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,解析車的運(yùn)動狀態(tài)的變化,是由車受到的合力決定的。當(dāng)馬拉車的力較小時,拉力與車受到地面的摩擦力大小相等,車保持靜止;當(dāng)馬拉車的力大于車所受到的地面摩擦力時,車就開始啟動并加速前進(jìn)。根據(jù)牛頓第三定律作出判斷,馬拉車的力和車?yán)R的力是一對作用力和反作用力,大小始終相等,C正確。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,變式訓(xùn)練1下列說法正確的是( ) A.甲學(xué)生把乙學(xué)生推倒,說明乙學(xué)生受到的力大 B.靜止在水平面的物體,受到的重力和支持力是一對作用力和反作用力 C.跳高運(yùn)動員,跳高時運(yùn)動員蹬地的力小于地面對它的作用力 D.玻璃杯掉到地面上打破,地面對玻璃杯的作用力等于玻璃杯對地面的作用力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,解析力的作用是相互的,甲用力把乙推倒,甲對乙有力的作用,乙對甲也有力的作用,而且大小相等、方向相反,是相互作用力,故A錯誤;物體的重力是作用在物體上的力,支持力也是作用在這個物體上的力,這兩個力大小相等、方向相反且作用在同一直線上,所以這兩個力是一對平衡力,故B錯誤;跳高運(yùn)動員,跳高時運(yùn)動員蹬地的力與地面對它的作用力大小相等、方向相反是相互作用力,故C錯誤;玻璃杯掉到地面上打破,地面對玻璃杯的作用力等于玻璃杯對地面的作用力,是相互作用力,故D正確。 答案D,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,一對相互作用力與一對平衡力之間的比較 情景導(dǎo)引 如圖所示,在水平桌面上放置一個重為G的茶杯,試分析茶杯受到哪幾個力的作用?這個力的反作用力分別是什么力?這幾個力的平衡力又分別是什么力?,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,要點(diǎn)提示 如圖所示,茶杯受到重力G和桌面對它的支持力FN這兩個力的作用,重力G的反作用力是茶杯對地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯對桌面的壓力,茶杯受到的重力G和桌面對茶杯的支持力FN正好是一對平衡力。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,知識歸納 1.一對相互作用力與一對平衡力之間的比較,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,2.兩對力的關(guān)注對象的差異,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,典例剖析 例2(多選)如圖所示,用繩把桶懸掛在天花板上時,下列說法正確的是( ) A.桶受到的重力和繩受到的拉力是一對平衡力 B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對平衡力 C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對作用力與反作用力 D.桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是一對作用力與反作用力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,解析桶受到的重力和繩受到的拉力分別作用在桶和繩上,不是一對平衡力,也不是一對作用力和反作用力,選項(xiàng)A錯誤;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一對平衡力,選項(xiàng)B正確,C錯誤;桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是桶和繩間的相互作用,選項(xiàng)D正確。 答案BD 規(guī)律方法區(qū)別作用力與反作用力和平衡力的方法 區(qū)別作用力與反作用力和平衡力最簡單的方法是看作用點(diǎn),一對平衡力的作用點(diǎn)一定作用在同一個物體上,而作用力與反作用力的作用點(diǎn)一定分別作用在兩個物體上,但作用在兩個物體上的力也不一定是作用力與反作用力,還必須是因?yàn)橄嗷プ饔枚a(chǎn)生。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,變式訓(xùn)練2如圖所示,有人用一簇氣球通過繩使一座小屋成功升空,成為“會飛的小屋”。下列說法正確的是( ) A.小屋受到繩的拉力和小屋對繩的拉力是一對作用力和反作用力 B.小屋受到繩的拉力和小屋所受重力是一對作用力和反作用力 C.小屋對繩的拉力和小屋所受重力是一對作用力和反作用力 D.小屋對繩的拉力和小屋所受重力是一對平衡力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,解析小屋受到繩的拉力和小屋對繩的拉力是一對作用力和反作用力,故A正確;小屋受到繩的拉力和小屋所受重力的受力物體都是小屋,不是作用力和反作用力,故B錯誤;小屋對繩的拉力的施力物體是小屋,受力物體是繩子,小屋所受重力的施力物體是地球,受力物體是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故C、D錯誤。 答案A,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,對物體受力分析的理解 情景導(dǎo)引 如圖所示,滑雪運(yùn)動員沿斜坡下滑。有人說運(yùn)動員受到了下滑力的作用,你認(rèn)為這種說法對嗎? 要點(diǎn)提示這種說法不對。運(yùn)動員沿斜坡下滑時受到豎直向下的重力、垂直于斜坡向上的支持力和沿斜坡向上的摩擦力的作用。重力沿斜坡向下的分力的作用效果就是使運(yùn)動員沿斜坡向下運(yùn)動,并不存在其他的下滑力。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,知識歸納 1.受力分析的一般步驟 (1)確定研究對象。 (2)按重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析。 (3)畫出力的示意圖。 2.判斷力是否存在的方法 (1)依據(jù)力的產(chǎn)生條件:根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件進(jìn)行判斷。 (2)依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系:因?yàn)檠芯繉ο笏艿拿總€力都有施力物體或反作用力,找不到施力物體或沒有反作用力的力是不存在的。 (3)依據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài):依據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài),運(yùn)用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律來判斷。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,典例剖析 例3(多選)如圖所示,當(dāng)小車向右加速運(yùn)動時,物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上,下列說法正確的是( ) A.M受重力、豎直向上的靜摩擦力作用 B.M受重力、豎直向上的靜摩擦力和水平向右的彈力作用 C.當(dāng)車的加速度增大時,M對車廂壁的壓力不變 D.當(dāng)車的加速度增大時,M受靜摩擦力不變,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,解析M隨車一起向右做加速運(yùn)動,其合力方向與加速度方向相同,即水平向右,則M受重力、豎直向上的靜摩擦力和水平向右的彈力作用,選項(xiàng)B正確;由于M相對車廂靜止,根據(jù)牛頓第二定律,有Ff=Mg,FN=Ma,當(dāng)a增大時,FN增大,Ff不變,根據(jù)牛頓第三定律可知,M對車廂壁的壓力增大,故D正確。 答案BD,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,規(guī)律方法1.根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),運(yùn)用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律來判斷力是否存在,是受力分析中常用的方法。 2.受力分析中易漏力的防止措施是按照順序分析力。 3.受力分析中易添力的防止措施是尋找它們的施力物體,找不到施力物體的力不存在。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下而處于靜止?fàn)顟B(tài),對M的受力情況,下列說法正確的是( ) A.可能受三個力作用 B.可能受四個力作用 C.一定受三個力作用 D.一定受四個力作用 解析對M進(jìn)行受力分析,M受重力、斜面的支持力,F推M,與斜面擠壓處是否有摩擦,是沿斜面向上還是沿斜面向下,由F與重力沿斜面方向的分力大小mgsin 決定,所以A、B正確,C、D錯誤。 答案AB,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,1.關(guān)于作用力和反作用力,下列說法正確的是( ) A.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直線上的兩力,一定是一對作用力和反作用力 B.彈力和摩擦力總有其反作用力,重力沒有反作用力 C.作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生、同時消失 D.先出現(xiàn)作用力,后出現(xiàn)反作用力 解析作用力和反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上且分別作用于兩個物體上,但反過來不一定成立,故選項(xiàng)A錯誤;任何力的作用都有反作用力,故選項(xiàng)B錯誤;力是物體間的相互作用,作用力和反作用力如果一個存在而另一個消失,則說明這種作用不是相互的,故選項(xiàng)C正確,D錯誤。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,2.鐵錘砸在核桃上把核桃砸碎了。對于這一現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.鐵錘對核桃的力大于核桃對鐵錘的力 B.鐵錘對核桃的力小于核桃對鐵錘的力 C.鐵錘對核桃的力與核桃對鐵錘的力大小相等 D.無法判斷它們之間的相互作用力的大小關(guān)系 解析鐵錘砸核桃,并把核桃殼砸碎了。在這一現(xiàn)象中,鐵錘砸核桃的力與核桃對鐵錘的力是一對相互作用的作用力與反作用力,它們總是大小相等,方向相反,故C正確,A、B、D錯誤。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測,3.小巧美觀的冰箱貼利用磁性貼在冰箱的豎直表面上。靜止不動時,冰箱貼( ) A.受到的磁力小于受到的彈力 B.與冰箱間有四對作用力與反作用力 C.受到的磁力和彈力是一對作用力與反作用力 D.受到冰箱的作用力一定豎直向上,解析冰箱貼靜止不動,受力平衡,它受到的磁力和受到的彈力是一對平衡力,大小相等,故A、C錯誤;冰箱貼與冰箱間的作用力有:摩擦力、磁力和彈力