金版學(xué)案13-14物理(人教版)必修1課件：4.5牛頓第三定律

第五課時(shí)牛頓第三定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律

金色的陽光灑滿校園，操場上人聲鼎沸，高一年級的拔河比賽正在緊張激烈地進(jìn)行(如圖所示)一場比賽下來，勝者不免得意洋洋，負(fù)者倒也不很氣餒，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)拔河中有許多力學(xué)問題值得探討．那么，決定勝負(fù)的主要因素是什么？1．知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念．2．理解牛頓第三定律的確切含義，會(huì)用它解決簡單的問題．知識清單作用力和反作用力力是________的作用，這種作用是相互的，一個(gè)物體對另一個(gè)物體有力的作用，另一個(gè)物體一定同時(shí)對這個(gè)物體也________．物體間________的一對力，叫做作用力和反作用力，若把其中一個(gè)力叫作用力，另一個(gè)力叫反作用力．物體對物體有力的作用相互作用

綜合拓展作用力和反作用力的關(guān)系1．作用力和反作用力的特點(diǎn)(1)相互性：兩個(gè)物體間力的作用是相互的．施力物體和受力物體對兩個(gè)力來說是互換的，分別把這兩個(gè)力叫做作用力和反作用力．(2)同時(shí)性：作用力消失，反作用力立即消失．沒有作用力就沒有反作用力．(3)同一性：作用力和反作用力的性質(zhì)是相同的．當(dāng)作用力是彈力時(shí)，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力．2．作用力與反作用力沒有因果關(guān)系作用力和反作用力是相互依存、同時(shí)產(chǎn)生的，沒有因果關(guān)系．特別提示：作用力與反作用力沒有先后順序，初學(xué)者往往認(rèn)為先有作用力后有反作用力．

嘗試應(yīng)用1.下面關(guān)于作用力和反作用力的說法中，正確的是（）A．先有作用力，后有反作用力B．只有物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體間才存在作用力和反作用力C．只有物體接觸時(shí)，物體間才存在作用力和反作用力D．兩物體間的作用力和反作用力一定是同性質(zhì)的力D2．人走路時(shí)，人和地球間的作用力和反作用力的對數(shù)有(

)A.一對B．二對C．三對D．四對C知識清單牛頓第三定律1．定律內(nèi)容：兩個(gè)物體間的作用力和反作用力總是________、________，作用在________．2．公式：F＝－F′

“－”號表示________的意思．1．大小相等方向相反同一條直線上2.方向相反綜合拓展1．從牛頓第三定律認(rèn)識作用力和反作用力(1)普適性：定律中的“總是”強(qiáng)調(diào)對于任何物體，無論在何時(shí)、何地、何種情形、何種條件下，兩個(gè)力等大、反向的關(guān)系都是成立的，不受物體形狀、質(zhì)量大小、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素的影響．(2)等值性：作用力與反作用力總是大小相等．平衡態(tài)和非平衡態(tài)下的相互作用力都是一對等大的力；“以卵擊石”時(shí)，“卵與石”之間的相互作用力也是大小相等的．(3)共線性：物體之間的作用力與反作用力永遠(yuǎn)在一條直線上，但方向相反．(4)異體性：作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)物體上．所以施力物體同時(shí)也是受力物體．2．作用力與反作用力和平衡力的區(qū)分內(nèi)容作用力和反作用力平衡力特點(diǎn)一個(gè)力和其反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上一個(gè)力和其平衡力大小相等，方向相反，作用在一條直線上意義在全面分析相互作用時(shí)提出的概念在分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)提出的概念有無一個(gè)力一定有其反作用力(同時(shí)存在)一個(gè)力不一定有平衡力數(shù)目只有唯一的一個(gè)一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)力的性質(zhì)一定相同可能相同，也可能不同對象分別作用在不同的兩個(gè)物體上一定作用在同一個(gè)物體上特別提示：1.牛頓第三定律使用范圍很廣，任何情況下的作用力和反作用力都滿足牛頓第三定律．在解題中，千萬不要受一些無關(guān)因素的干擾．2．很多情況下分析物體的受力時(shí)并不指出力的施力物體，在分析或判斷相互作用力時(shí)一定要找準(zhǔn)施力物體．嘗試應(yīng)用1．關(guān)于牛頓第三定律，下列說法正確的是(

)A.對重力、彈力、摩擦力等都適用B.當(dāng)相互作用的兩個(gè)物體相差很遠(yuǎn)時(shí)不適用C.當(dāng)相互作用的兩個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)不適用D.相互作用的兩個(gè)物體沒有直接接觸時(shí)也適用AD2.關(guān)于作用力、反作用力和一對平衡力的認(rèn)識，正確的是（）A．一對平衡力的合力為零，作用效果相互抵消，一對作用力與反作用力的合力也為零，作用效果也相互抵消B．作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)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(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，且一對平衡力也是如此D．先有作用力，接著才有反作用力，一對平衡力卻是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上B牛頓第三定律

甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽，若甲隊(duì)獲勝(繩的質(zhì)量不計(jì))，則下列判斷正確的是(

)A．甲隊(duì)拉繩子的力大于乙隊(duì)拉繩子的力，所以甲隊(duì)獲勝B．甲隊(duì)與地面間的最大靜摩擦力大于乙隊(duì)與地面間的最大靜摩擦力，所以甲隊(duì)獲勝C．甲、乙兩隊(duì)拉繩子的力總是大小相等、方向相反D．以上說法都不正確解析：甲、乙兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽時(shí)，由于不計(jì)繩的質(zhì)量，所以繩上的張力處處相等，根據(jù)牛頓第三定律，甲隊(duì)拉繩的力和繩拉甲隊(duì)的力相等，乙隊(duì)拉繩的力和繩拉乙隊(duì)的力相等，所以A不正確，C正確．甲隊(duì)之所以獲勝，是因?yàn)榧钻?duì)所受的地面的最大靜摩擦力大于繩子的拉力，所以甲隊(duì)不動(dòng)，而且可以收繩；乙隊(duì)之所以失敗，是因?yàn)橐谊?duì)受地面的最大靜摩擦力小于繩的拉力，從而使乙隊(duì)向甲隊(duì)運(yùn)動(dòng)，即甲隊(duì)與地面的最大靜摩擦力大于乙隊(duì)與地面的最大靜摩擦力，所以B正確，顯然D也就不正確．答案：BC名師點(diǎn)睛：物體間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反的．判斷物體是否運(yùn)動(dòng)不是由物體間的作用力和反作用力來決定的，而是取決于物體本身所受的幾個(gè)力大小和方向之間的關(guān)系．變式應(yīng)用1．一個(gè)榔頭敲在一塊玻璃上把玻璃打碎了，對這一現(xiàn)象，下列說法正確的是(

)A．榔頭敲玻璃的力大于玻璃對榔頭的作用力，所以玻璃才碎B．榔頭受到的力大于玻璃受到的力，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂C．榔頭和玻璃之間的作用力應(yīng)該是等大的，只是由于榔頭能夠承受比玻璃更大的力才沒有碎裂D．因?yàn)椴磺宄ＡШ屠祁^的其他受力情況，所以無法判斷它們之間的相互作用力的大小C作用力與反作用力和平衡力的區(qū)別

如右圖所示，水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上，靜止不動(dòng)，下列說法中正確的是(

)A．作用力F跟墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力B．物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力，是一對平衡力C．作用力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是一對作用力與反作用力解析：本題主要考查平衡力，作用力與反作用力，只要搞清其區(qū)別就可選對．作用力F跟墻壁對物體的壓力作用在同一物體上，大小相等，方向相反，在一條直線上，是一對平衡力，故A錯(cuò)；物體在豎直方向上，受豎直向下的重力，還受墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力，因物體處于靜止，故這兩個(gè)力是一對平衡力，故B正確；作用力F作用在物體上而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個(gè)力不能成為平衡力，也不是相互作用力，故C錯(cuò)；物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的壓力是兩個(gè)物體間的相互作用力，是一對作用力與反作用力，故D正確．答案：BD名師點(diǎn)睛：(1)一對作用力和反作用力與一對平衡力的最直觀的區(qū)別就是：看受力物體，一對平衡力的受力物體一定是同一物體；一對作用力和反作用力的受力物體是相互作用的兩個(gè)物體；(2)兩個(gè)力是否是“作用力和反作用力”的最直觀體現(xiàn)的是：看它們是否是因相互作用而產(chǎn)生的．

變式應(yīng)用2．如圖所示，用質(zhì)量不計(jì)的輕細(xì)繩l1和l2將A、B兩重物懸掛起來，下列說法正確的是(

)A．l1對A的拉力和l2對A的拉力是一對平衡力B．l2對A的拉力和l2對B的拉力是一對作用力與反作用力C．l1對A的拉力和A對l1的拉力是一對平衡力D．l2對B的拉力和B對l2的拉力是一對作用力與反作用力D牛頓第二、第三定律的綜合應(yīng)用

一只小貓?zhí)饋碜プ覓煸谔旎ò迳系呢Q直木桿，如右圖所示，在這一瞬間懸繩斷了，設(shè)木桿足夠長，由于小貓繼續(xù)上爬，所以小貓離地面高度不變，則木桿下降的加速度大小為________，方向?yàn)開_______．(設(shè)小貓質(zhì)量為m，木桿的質(zhì)量為M)解析：題目中要求的是木桿的加速度，但由于貓對木桿的作用力未知，所以若只研究木桿將無法求得答案．所以本題應(yīng)采用隔離法，即先以貓為研究對象，根據(jù)貓的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求得桿對貓的作用力的大小F，由牛頓第三定律可知貓對桿的作用力F′與F等大反向，再以桿為研究對象，由牛頓第二定律即可求得桿的加速度．先對貓進(jìn)行分析，由于貓相對地面高度不變，即貓?zhí)幱谄胶鉅顟B(tài)，而貓受重力G1＝mg和木桿對貓向上的摩擦力F的作用，如右圖所示，故G1與F二力平衡，即F＝G1＝mg①再對木桿進(jìn)行受力分析：木桿受重力G2＝Mg作用，由于木桿對貓有向上的摩擦力，由牛頓第三定律可知，貓對桿有向下的摩擦力F′，且F′＝F②對桿由牛頓第二定律，有：F′＋Mg＝Ma③名師點(diǎn)睛：對于兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的物體，首先要對每個(gè)物體進(jìn)行受力分析，確定兩個(gè)物體間的作用力和反作用力，再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出平衡方程或動(dòng)力學(xué)方程．

變式應(yīng)用3．如右圖所示，箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，桿上套著一個(gè)圓環(huán)，箱子的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，圓環(huán)沿桿加速下滑，環(huán)與桿間有摩擦，則箱對地面壓力(

)A．等于Mg

B．大于MgC．等于(M＋m)gD．小于(M＋m)gBD水平測試2．關(guān)于兩物體間的相互作用，下列說法正確的是(

)A．馬拉車不動(dòng)．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