2019_2020學(xué)年高中物理第3章4牛頓第三定律教案教科版必修1

1、4.牛頓第三定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念(重點)2.理解牛頓第三定律的含義，并能用它解釋生活中的現(xiàn)象(重點)3.知道作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別(難點)4.知道反沖現(xiàn)象，理解反沖現(xiàn)象產(chǎn)生原因.知識脈絡(luò)(教師用書獨具)一、作用力與反作用力1力的相互性力是物體對物體的作用，一個力一定同時存在著受力物體和施力物體2作用力和反作用力：兩個物體間相互作用的一對力，其中的任一個叫作用力，另一個就叫反作用力二、牛頓第三定律1內(nèi)容：兩個物體之間的作用力(F)和反作用力(F)總是大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上2公式：FF，其中F、F分別表示作用力與反作用力，“負(fù)號

2、”表示作用力與反作用力的方向相反3理解：作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，它們總是性質(zhì)相同的兩個力，且同時存在，同時變化，同時消失三、反沖現(xiàn)象1定義：當(dāng)物體中的一部分向某方向拋出時，其余部分就會同時向相反方向運動的現(xiàn)象2實例：火箭升空，槍發(fā)射子彈，烏賊的游動等1思考判斷(1)只有物體相互接觸時，物體間才存在作用力和反作用力()(2)作用力和反作用力的合力為零()(3)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()(4)作用力是彈力，反作用力可能是摩擦力()(5)牛頓第三定律是個普遍定律，它的成立不受條件限制()2下列關(guān)于作用力與反作用力的說法中正確的是()A

3、先有作用力，然后才有反作用力B作用力和反作用力的大小相等、方向相反，合力為零C物體間的作用力和反作用力一定同時產(chǎn)生、同時消失D只有兩物體接觸時，才會產(chǎn)生作用力和反作用力C作用力和反作用力是同時產(chǎn)生、同時消失的，所以A錯誤，C正確由于作用力和反作用力分別作用于兩個不同的物體，因此這兩個力不能互相抵消，也不能進(jìn)行合成運算，所以B錯誤只要兩個物體間能發(fā)生力的作用，就存在相互作用力，而兩個不接觸的物體間也可以產(chǎn)生力的作用，如兩塊磁鐵發(fā)生相互作用時就不需要接觸，所以D錯誤作用力與反作用力作用力和反作用力的3個特征和4種性質(zhì)13個特征(1)等大：即大小總是相等的(2)反向：即方向總是相反的(3)共線：即二

4、者總是在同一直線上24種性質(zhì)(1)異體性：即作用力和反作用力是分別作用在彼此相互作用的兩個物體上(2)相互性：即作用力和反作用力總是相互的、成對出現(xiàn)的(3)同時性：即作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失(4)同性性：即二者性質(zhì)總是相同的【例1】人走路時，人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有()A1對C3對B2對D4對思路點撥：地球?qū)θ擞袔讉€作用力，人和地球間就存在幾對作用力和反作用力C人走路時，受到重力、摩擦力和支持力人對地球的萬有引力和地球?qū)θ说娜f有引力是一對作用力和反作用力；人對地面的摩擦力和地面對人的摩擦力是一對作用力和反作用力；人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對作用力和反作

5、用力，共有3對力，故C正確判斷作用力和反作用力的方法(1)看作用點：作用力和反作用力應(yīng)作用在兩個物體上(2)看產(chǎn)生的原因：作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的(3)看力的性質(zhì)：作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力1(多選)如圖所示，P、Q疊放在一起，靜止在水平桌面上，在下列各對力中，屬于作用力和反作用力的有()AP所受的重力和Q對P的支持力BQ所受的重力和Q對P的支持力CP對Q的壓力和Q對P的支持力DQ對桌面的壓力和桌面對Q的支持力CD作用力和反作用力一定是兩個物體之間的相互作用力，并且大小相等、方向相反，同時產(chǎn)生、同時消失，滿足牛頓第三定律；而平衡力是同一個物體受到的兩個力，不會同時產(chǎn)生和消

6、失P所受到的重力和Q對P的支持力，很顯然，這兩個力都作用在一個物體P上，它們是一對平衡力，故A錯誤；作用力和反作用力是同時產(chǎn)生同時消失的，當(dāng)把P從Q的上面去掉之后，Q對P的支持力沒了，但Q受到的重力仍然存在，所以它們不是作用力和反作用力，故B錯誤；P對Q的壓力和Q對P的支持力，它們是兩個物體之間的相互作用力，是一對作用力和反作用力，故C正確；Q對桌面的壓力和桌面對Q的支持力，它們是兩個物體之間的相互作用力，是一對作用力和反作用力，故D正確作用力與反作用力和平衡力的比較作用力與反作用力平衡力共同點大小相等、方向相反、作用在同一直線上不同點受力物體作用時間力的性質(zhì)兩個相互作用的物體同時產(chǎn)生，同時變

7、化，同時消失，不可單獨存在相同同一個物體不一定同時產(chǎn)生或消失不一定相同作用效果作用在兩個物體上，各自產(chǎn)生作用效一對平衡力的合力為零，作用果，不能求合力效果抵消特別提醒：作用力與反作用力是“異體、共線、反向、等大、同性同存”，而平衡力是“同體、共線、反向、等大”【例2】物體靜止于水平桌面上，則()A桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力，這兩個力是一對平衡力B物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力C物體對桌面的壓力就是物體的重力，這兩個力是同一種性質(zhì)的力D物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對平衡力思路點撥：一對作用力和反作用力最顯著的特點是：兩力是否是相互作用產(chǎn)生的一對平衡

8、力最顯著的特點是：兩力是否作用在同一個物體上ABA物體受到重力和支持力處于平衡狀態(tài)，因此支持力和重力是一對平衡力，對，錯重力和壓力是性質(zhì)不同的兩種力，C錯物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是作用力與反作用力，不是平衡力，D錯作用力和反作用力與一對平衡力最直觀的區(qū)別一對作用力和反作用力與一對平衡力的最直觀的區(qū)別是：看作用點，一對平衡力的作用點一定在同一個物體上，作用力和反作用力的作用點一定分別作用在兩個物體上，還可以看它們是不是相互作用產(chǎn)生的2如圖為第31屆里約奧運會跳水比賽男子三米跳板決賽中跳水前的起跳動作下列說法正確的是()A運動員對跳板的壓力大于板對他的支持力B運動員對跳板的壓力小于板對

9、他的支持力C運動員所受的支持力和重力是一對平衡力D運動員所受的合外力一定向上D運動員對跳板的壓力與跳板對他的支持力是作用力和反作用力，大小相等、方向相反，選項A、B錯誤；運動員起跳過程，是由靜止獲得速度的過程，因而有豎直向上的加速度，合外力豎直向上，運動員所受的支持力大于重力，選項C錯誤，D正確牛頓第三定律、反沖現(xiàn)象1對牛頓第三定律的理解(1)牛頓第三定律的公式表達(dá)：FF.負(fù)號表示兩者方向相反，等號表示兩者大小相等(2)牛頓第三定律的物理意義：揭示了物體之間相互作用的規(guī)律反映了作用力和反作用力的大小、方向特點，揭示了相互作用的物體間的聯(lián)系(3)應(yīng)用牛頓第三定律應(yīng)注意的問題：定律中的“總是”說明

10、對于任何物體，在任何條件下牛頓第三定律都是成立的牛頓第三定律說明了作用力和反作用力中，若一個產(chǎn)生或消失，則另一個必然同時產(chǎn)生或消失，否則就違背了“相互關(guān)系”(4)牛頓第一定律和第二定律是對單個物體而言的，只解決了一個物體的運動規(guī)律牛頓第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物體的相互作用規(guī)律，是整個力學(xué)的基礎(chǔ).2反沖運動產(chǎn)生的原因當(dāng)物體的一部分拋出時，該部分與其余部分要產(chǎn)生力的作用，根據(jù)牛頓第三定律可判定它們作用在不同的物體上，方向相反，屬于作用力與反作用力，因此作用效果不能抵消，它們會向相反方向運動【例3】關(guān)于車?yán)R、馬拉車的問題，下列說法中正確的是()A馬拉車不動，是因為馬拉車的力小于車?yán)R的

11、力B馬拉車前進(jìn)，是因為馬拉車的力大于車?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的力才大小相等思路點撥：某一物體是否發(fā)生運動狀態(tài)的變化，是由該物體所受的合力決定的物體之間的作用力與反作用力始終符合牛頓第三定律，其作用效果分別體現(xiàn)在彼此作用的兩個物體上，彼此不能抵消C由牛頓第三定律可知，馬拉車的力和車?yán)R的力是一對作用力和反作用力，大小始終相等而車的運動狀態(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，車就開始運動并加速前進(jìn)根據(jù)

12、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，大小始終相等正確選項為C.牛頓第三定律的應(yīng)用思路(1)要正確認(rèn)識物體間的相互作用(2)選取合適的研究對象(3)明確作用力和反作用力的方向(4)作規(guī)范的受力分析圖3(多選)我國計劃在未來幾年將人類送上月球，其中用到火箭和載人航天飛船，下面關(guān)于飛船與火箭上天的情形，其中正確的敘述是()A火箭尾部向外噴氣，噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力，從而讓火箭獲得了向上的作用力B火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力，空氣的反作用力使火箭獲得飛行的動力C火箭飛出大氣層后，由于沒有了空氣，火箭雖然向后噴氣，但也無法獲得前進(jìn)的動力D飛船進(jìn)入

13、運行軌道之后，與地球之間仍然存在一對作用力與反作用力AD火箭升空時，其尾部向下噴氣，火箭箭體與被噴出的氣體是一對相互作用的物體火箭向下噴氣時，噴出的氣體同時對火箭產(chǎn)生向上的反作用力，即為火箭上升的推動力，此動力并不是由周圍的空氣對火箭的反作用力提供的因而與是否飛出大氣層、是否存在空氣無關(guān)故A選項正確，B、C選項錯誤飛船進(jìn)入運行軌道后，飛船與地球之間依然存在相互吸引力，即地球吸引飛船，飛船吸引地球，這是一對作用力與反作用力，故D選項正確牛頓第三定律的綜合應(yīng)用4一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g，g為重力加速度人【例4】如圖所示，滑桿和底座靜止在水平地面上，質(zhì)量為M.一質(zhì)量為m

14、的猴子沿桿以0.4g的加速度加速下滑，則底座對地面的壓力為多少？思路點撥：以猴子為研究對象求猴子與桿的摩擦力以桿和底座為研究對象求地面對底座的支持力解析設(shè)猴子受到桿的摩擦力為f，則有mgfma，對滑桿和底座受力分析，受重力Mg、支持力N、猴子對桿的摩擦力f，受力分析如圖三力平衡：NMgf，由牛頓第三定律得：ff，解得NMg0.6mg，由牛頓第三定律得底座對地面的壓力為NNMg0.6mg.答案Mg0.6mg求解某個力的大小和方向，一般情況下選取該力的受力物體進(jìn)行分析，但有些情況不便于直接求解時，可先通過轉(zhuǎn)換研究對象，求解其反作用力的大小和方向，進(jìn)而應(yīng)用牛頓第三定律求得該力的大小和方向.13對電梯

15、底部的壓力大小為()A.mgD.mg13CmgB2mg43D設(shè)電梯對人的支持力為N，由牛頓第二定律得Nmgmg，Nmg.由牛頓第三定律知人對電梯的壓力大小為NNmg.1433431關(guān)于物體間的作用力與反作用力，以下說法正確的是()A重力和彈力一定不可以成為作用力與反作用力B“四兩撥千斤”說明四兩的作用力可以有千斤的反作用力C“主動出擊”說明物體間可以先有作用力，然后才有反作用力D“以卵擊石”說明雞蛋對石頭的作用力可以小于石頭對雞蛋的作用力A物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，性質(zhì)相同，故選項A正確，選項B、C、D錯誤2如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔

16、河”兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏若繩子質(zhì)量不計，冰面可看成光滑的，則下列說法正確的是()A甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C若甲的質(zhì)量比乙的大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D若乙收繩的速度比甲的快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利C根據(jù)牛頓第三定律知甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力與反作用力，選項A錯誤；因為甲對繩的拉力和乙對繩的拉力都作用在繩上，故不是作用力與反作用力，選項B錯誤；繩對甲、乙的拉力大小相等，由于甲的質(zhì)量大，加速度小，相同時間內(nèi)的位移小，故甲會勝利，選項C正確；收繩速度的快慢并不能決定“拔河”比賽的輸

17、贏，選項D錯誤3如圖所示，吊在大廳天花板上的電扇所受重力為G，靜止時固定桿對它的拉力為F，扇葉水平轉(zhuǎn)動起來后，桿對它的拉力為F，則()AFG，F(xiàn)FBFG，F(xiàn)FC電扇靜止時，固定桿對它的作用力等于它對固定桿的作用力D電扇水平轉(zhuǎn)動后，固定桿對它的作用力小于它對固定桿的作用力C電扇不轉(zhuǎn)時，顯然有FG，而扇葉轉(zhuǎn)動起來后，向下吹風(fēng)，對空氣有向下的作用力，根據(jù)牛頓第三定律，空氣對葉片有向上的作用力，此時桿對電扇的拉力FG，得FF，A、B錯誤；固定桿對電扇的作用力與電扇對固定桿的作用力為一對作用力和反作用力，故兩者總Mmga6515101(Mm)g(Mm)a，所以TN440N.是等大反向，C正確，D錯誤4如圖所示，質(zhì)量為m1的木棒用細(xì)線懸掛在天花板上，套在木棒上的質(zhì)量為m2的金屬環(huán)正以加速度a沿木棒加速下滑，此時懸掛木棒的細(xì)線對天花板的拉力大小為()A(m1m2)gBm1gm2aC(m1m2)gm2aD(m1m2)gm2aD對金屬環(huán)受力分析，金屬環(huán)受到重力和木棒給的向上的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可得：m2gfm2a，對木棒受力分析，木棒受到重力、拉力、金屬環(huán)給的向下的摩擦力，因為金屬環(huán)和木棒間的摩擦力是一對相互作用力，所以大小相等，木棒靜止，所以有m1gfT，兩式聯(lián)立可得T(m1m2)gm2a，D正確5一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的人拉住，