新教材高中物理第三章相互作用__力3牛頓第三定律課件新人教版必修第一冊

1、第三章 相互作用力學(xué)習(xí)目標1.結(jié)合生活體驗,認識力的相互性,理解作用力和反作用力的關(guān)系,會區(qū)分一對相互作用力與一對平衡力.培養(yǎng)關(guān)聯(lián)整合能力.2.通過實驗探究作用力和反作用力的關(guān)系得出牛頓第三定律,能正確表述牛頓第三定律,會用牛頓第三定律解釋一些生活現(xiàn)象.培養(yǎng)應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力.3.通過對物體進行受力分析,認識受力分析的方法和思路,會解釋現(xiàn)象或解決實際問題.體會用整體法和隔離法對物體進行受力分析的思路,培養(yǎng)分析綜合能力.3牛頓第三定律知識點一 作用力和反作用力答案:烏賊對水有作用力.這兩個力的方向相反.水對烏賊的作用力施力物體是水,受力物體是烏賊.烏賊對水的作用力施力物體是烏賊,受力

2、物體是水.1.如圖所示,烏賊是海洋中的軟體動物,它的頭下有一個漏斗,身體收縮時就會把外套膜中的水從漏斗中向前噴出,從而使它向后游去.水對烏賊有作用力,烏賊對水有作用力嗎?如果烏賊對水有作用力,這兩個力的方向有什么關(guān)系?這兩個力的施力物體和受力物體是誰?2.如圖所示,光滑水平面上放有兩個磁鐵,讓兩磁鐵靠近后放手,會觀察到什么現(xiàn)象?為什么?答案:放手后兩磁鐵同時運動,相互吸引.因為兩磁鐵均受到了吸引力.3.結(jié)合生活經(jīng)驗并討論,兩個物體只有接觸才存在作用力和反作用力嗎?作用力和反作用力的大小可能有什么關(guān)系?答案:不一定,像彈力、摩擦力必須兩個物體相互接觸才發(fā)生相互作用,而像磁極間、電荷間不需要接觸也

3、有作用力和反作用力.作用力和反作用力大小可能相等.知識點二牛頓第三定律1.下圖是早期的蒸汽汽車示意圖,車上有一個蒸汽動力系統(tǒng),當蒸汽動力系統(tǒng)向后噴出氣體時,由于氣體的反作用力,車就會向前運動;改變噴氣的方向,汽車沿氣體的反方向運動.這一現(xiàn)象說明了什么?答案:說明作用力與反作用力方向相反且在同一直線上.2.一個小孩和一個大人分別拉兩個連接在一起的完全相同的彈簧測力計(如圖),兩彈簧測力計的讀數(shù)一樣嗎?請解釋原因.(在彈簧測力計彈性限度內(nèi))答案:一樣.作用力與反作用力大小相等,所以讀數(shù)一樣.3.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小 ,方向 ,作用在 直線上.表達式是F= .相等相反

4、同一條-F知識點三物體受力的初步分析1.如圖所示,在小朋友沿滑梯下滑的過程中,有人說小朋友受到了下滑力的作用.你認為這種說法正確嗎?為什么?答案:這種說法不正確.小朋友沿滑梯下滑時受到豎直向下的重力,垂直滑梯向上的支持力和沿滑梯向上的摩擦力三個力的作用.小朋友沿滑梯向下運動,是重力作用的結(jié)果,并不是受到了下滑力的作用.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 .3.分析物體受到的力,有兩條思路:一是根據(jù)物體 .的變化來分析和判斷其受力情況;二是根據(jù)各種力的特點,從 的角度來分析物體的受力.示意圖運動狀態(tài)相互作用小試身手判斷下列說法的正誤并和同學(xué)交流(

5、正確的在括號內(nèi)打“”,錯誤的打“”).1.先有作用力,然后有反作用力.( )2.兩個物體間的作用力和反作用力一定是同性質(zhì)的力.( )3.凡是大小相等,方向相反,作用在一條直線上的兩個力必定是一對作用力和反作用力.( )4.跳高運動員從地面上起跳的瞬間,地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力.( )探究一對牛頓第三定律的理解問題情境(一) 如圖所示,用手擠壓放在桌面上的彈簧.1.手擠壓彈簧,彈簧發(fā)生了形變,手是否也會發(fā)生形變?如果手發(fā)生了形變,那么手和彈簧各自發(fā)生形變的原因是什么?手和彈簧的形變有先后之分嗎?為什么?答案:手會發(fā)生形變.手和彈簧都發(fā)生了形變,原因是它們都受到了對方的作用力.形

6、變是同時發(fā)生的,沒有先后之分.因為手和彈簧受到對方的作用力是同時發(fā)生的.2.手對彈簧的力和彈簧對手的力是作用力和反作用力,它們的性質(zhì)相同嗎?答案:性質(zhì)相同,都是彈力.(二) 如圖所示,把兩個相同的彈簧測力計A和B連接在一起.答案:兩彈簧測力計示數(shù)相等.改變拉力的大小,兩彈簧測力計示數(shù)也隨之變化,但兩個示數(shù)總相等.3.用手拉兩個彈簧測力計,兩個彈簧測力計的示數(shù)存在什么關(guān)系?改變拉力的大小,彈簧測力計的示數(shù)怎樣變化?4.兩彈簧測力計間的相互作用力作用在幾個物體上?方向如何?答案:作用在兩個物體上,方向相反.5.兩個相互作用的彈力之間的關(guān)系,對于相互作用的摩擦力以及其他非接觸力適用嗎?請討論并總結(jié)出

7、作用力和反作用力的關(guān)系.答案:兩個相互作用的彈力之間的關(guān)系,對于相互作用的摩擦力以及其他非接觸力都適用.作用力和反作用力的關(guān)系:總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個物體上.寫成關(guān)系式就是 F=-F.過程建構(gòu)對牛頓第三定律的理解.(1)表達式:F=-F(負號表示方向相反).表示了兩物體間的作用力F與反作用力F總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上的特點.(2)作用力與反作用力的關(guān)系.【典例1】關(guān)于作用力與反作用力,下列說法正確的有 ( )A.物體相互作用時,先有作用力,后有反作用力B.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,它們是平衡力C.作用力與反作用力可以

8、是不同性質(zhì)的力,例如,作用力是彈力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力總是同時分別作用在相互作用的兩個物體上解析:本題考查對作用力和反作用力的理解.物體相互作用時,作用力與反作用力同時產(chǎn)生,分別作用在相互作用的兩個物體上,選項A錯誤,選項D正確;作用力與反作用力作用在不同的物體上,它們不是平衡力,選項B錯誤;作用力與反作用力是同性質(zhì)的力,選項C錯誤.答案:D【典例2】對于牛頓第三定律的理解,下列說法正確的是()A.當作用力產(chǎn)生后,再產(chǎn)生反作用力;當作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.彈力和摩擦力都有反作用力,而重力無反作用力C.甲物體對乙物體的作用力是彈力,乙物體對甲物體的反作用力可以

9、是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情況下都不會平衡解析:作用力和反作用力是同時產(chǎn)生,同時消失的,選項A錯誤;重力、彈力和摩擦力都有反作用力,選項B錯誤;甲物體對乙物體的作用力是彈力,乙物體對甲物體的反作用力也是彈力,不會是摩擦力,選項C錯誤;作用力和反作用力作用在兩個物體上,這兩個力在任何情況下都不會平衡,選項D正確.答案:D探究二物體受力的初步分析問題情境用力F去拉疊放在一起的兩物體A、B,但沒有拉動,兩物體仍然保持靜止狀態(tài),如圖甲所示.C、D兩名同學(xué)進行拔河比賽,如圖乙所示.甲乙1.圖甲中,物體A、B分別受到幾個力的作用?請畫出A、B所受力的示意圖.答案:B受重力GB、支持力FNB兩個力作

10、用;A受重力GA、B對A的壓力FN1、地面的支持力FN2、水平拉力F、地面對A的摩擦力Ff五個力作用.受力示意圖如圖所示.2.圖乙中,相持階段,C和D都處于靜止狀態(tài),水平方向存在哪幾對平衡力?水平方向存在哪幾對作用力和反作用力?答案:繩對C的拉力與地面對C的摩擦力為一對平衡力;繩對D的拉力與地面對D的摩擦力是一對平衡力;C對繩的拉力與D對繩的拉力是一對平衡力.C對繩的拉力與繩對C的拉力是一對作用力與反作用力;D對繩的拉力與繩對D的拉力是一對作用力與反作用力;C對地面的摩擦力和地面對C的摩擦力是一對作用力與反作用力;D對地面的摩擦力和地面對D的摩擦力是一對作用力與反作用力.3.圖乙中,假設(shè)C最終

11、獲勝.有同學(xué)解釋C獲勝的原因是C的拉力大于D的拉力.請你分析一下,這位同學(xué)的解釋是否正確.答案:不正確,C的拉力等于D的拉力等于繩子的拉力.拔河比賽時,由于地面對C的最大靜摩擦力大于地面對D的最大靜摩擦力,當繩子拉力大于地面對D的最大靜摩擦力時,D被拉動而C沒有被拉動,C獲勝.4.作用力和反作用力的效果可以相互抵消嗎?答案:不能,因為作用力與反作用力分別作用在兩個物體上,效果也分別體現(xiàn)在兩個物體上,故不能相互抵消.過程建構(gòu)1.物體的受力分析.(1)研究對象的選取方法:整體法和隔離法.(2)受力分析的步驟.(3)判斷力是否存在的方法.依據(jù)力的產(chǎn)生條件:根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件進行判斷.如彈力產(chǎn)

12、生的條件是相互接觸且發(fā)生彈性形變;摩擦力產(chǎn)生的條件是有彈力且有相對運動或相對運動趨勢.依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系:研究對象所受的每個力都有施力物體和反作用力,找不到施力物體或沒有反作用力的情況是不存在的.依據(jù)物體所處的運動狀態(tài):力的作用效果與物體的運動狀態(tài)之間有著相互制約的關(guān)系.對有些力是否存在,或力的方向難以確定時,可依據(jù)物體所處的運動狀態(tài),運用物體處于平衡狀態(tài)的條件等來判斷.2.一對相互作用力與一對平衡力的比較.項目一對相互作用力一對平衡力作用對象作用在兩個物體上作用在一個物體上力的性質(zhì)一定是同種性質(zhì)的力可以是不同性質(zhì)的力作用效果不能抵消有時可以抵消依賴關(guān)系不能單獨存在,一定同時變化可以單

13、獨存在,不一定同時變化共同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上【典例3】關(guān)于作用力、反作用力和一對平衡力的認識,正確的是 ( )A.一對平衡力的作用效果可以相互抵消,一對作用力與反作用力的作用效果也可以相互抵消B.作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失,且性質(zhì)相同,平衡力的性質(zhì)卻不一定相同C.作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失,一對平衡力也是如此D.先有作用力,接著才有反作用力,一對平衡力是同時作用在同一個物體上的解析:作用力和反作用力的受力物體是不同的,故作用效果不能抵消,選項A錯誤;作用力與反作用力具有同時性,性質(zhì)也一定相同,而平衡力不具有同時性,性質(zhì)也不一定相同,選項

14、C、D錯誤,選項B正確.答案:B【典例4】如圖所示,物體A靠在傾斜的墻面上,在與墻面和B垂直的力F作用下,A、B保持靜止,試分析A、B兩物體受力的個數(shù).解析:先取B為研究對象,受力如圖所示.若B只受GB和F,B不能靜止,因此A對B有沿接觸面向上的靜摩擦力Ff1;B受A的靜摩擦力,則A對B一定有彈力FN1,B受4個力作用.取A、B整體為研究對象,同理可得墻對A有沿墻面向上的靜摩擦力Ff2和垂直墻的彈力FN2,由牛頓第三定律知A還受B的沿A、B接觸面向下的靜摩擦力Ff1和垂直接觸面向上的彈力FN1,還有自身的重力GA,共5個力.答案:A受5個力,B受4個力.課堂評價1.(多選)足球運動是非常具有影

15、響力的體育項目,深受青少年喜愛.在下列有關(guān)足球的情景中,說法正確的是()A.靜止在地面上的足球,足球?qū)Φ孛娴膲毫偷孛鎸ψ闱虻闹С至κ且粚ψ饔昧εc反作用力B.足球被運動員踢起,腳對足球的作用力大于足球?qū)δ_的作用力C.運動員踢球時,足球既是受力物體,也是施力物體D.守門員用手接住足球,手對足球的作用力先于足球?qū)κ值淖饔昧Υ鸢?AC2.人走路時,人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有( )A.1對B.2對C.3對D.4對答案:C3.對下列圖片的判斷,正確的是( )甲乙丙丁答案:CA.甲圖,跳高運動員起跳時,地面對他的支持力大于他對地面的壓力B.乙圖,汽車減速上坡,斜坡對汽車的摩擦力大于汽車對斜坡的摩

16、擦力C.丙圖,起重機用鋼絲繩吊著貨物加速上升時,鋼絲繩對貨物的拉力大小等于貨物對鋼絲繩的拉力D.丁圖,拖車拉著汽車在水平道路上沿直線運動,只有它們做勻速運動時,拖車拉汽車的力才等于汽車拉拖車的力4.(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并處于靜止狀態(tài)(如圖所示),關(guān)于鐵塊A的受力情況,下列敘述正確的是( )A.鐵塊共受三個力的作用,其中有兩個力的施力物體是磁板B.鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對平衡力C.磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力D.磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力,大小相等、方向相反答案:AD5.如圖所示,物體M在豎直向上的拉力F的作用下靜止在斜面上.關(guān)于

17、M受力的個數(shù),下列說法正確的是( )A.M一定受兩個力作用B.M一定受四個力作用C.M可能受三個力作用D.M不是受兩個力作用就是受四個力作用答案:D解析:若拉力F大小等于物體的重力,則物體與斜面間沒有相互作用力,此時物體受兩個力作用;若拉力F小于物體的重力,則斜面對物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力,此時物體受四個力作用.選項D正確.6.如圖所示,物體a、b和c疊放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分別作用于物體b、c上,a、b和c仍保持靜止.則物體b受力的個數(shù)為()A.3 B.4 C.5 D.6解析:以a為研究對象,根據(jù)平衡條件可知,a和b之間沒有摩擦力作用,以a、b為研究對象,根據(jù)平衡條件可知,b受到c對它向右的摩擦力作用,故物體b受到的力有重力、c對b的支持力和摩擦力、a對b的壓力,還有拉力Fb,共5個力,故選項C正確.答案:C7.畫出圖中物體A所受力的