高中物理新教材必修課件第章牛頓第三定律

高中物理新教材必修課件第章牛頓第三定律匯報人：XX20XX-01-16目錄牛頓第三定律基本概念牛頓第三定律在生活中的應(yīng)用牛頓第三定律在物理學(xué)中的應(yīng)用牛頓第三定律在工程學(xué)中的應(yīng)用牛頓第三定律在科學(xué)研究中的應(yīng)用牛頓第三定律實驗驗證與探究牛頓第三定律基本概念01反作用力物體間相互作用的一對力中，被動物體對主動物體施加的力。作用力物體間相互作用的一對力中，主動對另一物體施加的力。作用力與反作用力定義0102表述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，作用在同一直線上。公式F1=-F2，其中F1為作用力，F(xiàn)2為反作用力。牛頓第三定律表述及公式牛頓第三定律適用于任何物體、任何性質(zhì)的力，包括接觸力和非接觸力。作用力和反作用力必須同時產(chǎn)生、同時消失，且作用在兩個相互作用的物體上。適用范圍條件適用范圍和條件牛頓第三定律在生活中的應(yīng)用02當人走路時，腳向地面施加一個向后的作用力，根據(jù)牛頓第三定律，地面會向腳施加一個大小相等、方向相反的反作用力，使人得以行走。腳與地面間的摩擦力也是走路的關(guān)鍵。摩擦力使得腳能夠在地面上穩(wěn)定地滑動，而不會打滑。作用力與反作用力摩擦力走路時腳與地面間作用力分析游泳時，人體受到水的浮力作用，這使得人體能夠在水中保持漂浮狀態(tài)。浮力的大小取決于人體排開水的體積和水的密度。浮力水對人體施加的阻力是游泳時需要克服的主要阻力之一。阻力的大小取決于水的密度、人體形狀、游泳速度等因素。阻力游泳時水對人體作用力分析推力01火箭發(fā)動機產(chǎn)生的推力是火箭發(fā)射的主要動力來源。推力的大小取決于發(fā)動機的功率和燃料的燃燒效率。02重力火箭在發(fā)射過程中受到地球重力的作用，這會對火箭的上升軌跡和速度產(chǎn)生影響。為了克服重力，火箭需要產(chǎn)生足夠的推力以逃離地球引力。03空氣阻力在火箭穿越大氣層時，空氣阻力會對火箭的速度和軌跡產(chǎn)生影響。為了減小空氣阻力，火箭通常采用流線型設(shè)計。火箭發(fā)射過程中作用力分析牛頓第三定律在物理學(xué)中的應(yīng)用03作用力與反作用力牛頓第三定律指出，兩個物體之間的相互作用力總是大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。這一原理可以解釋許多物體間相互作用的現(xiàn)象，例如撞擊、碰撞、摩擦等。力的傳遞性根據(jù)牛頓第三定律，當一個物體對另一個物體施加作用力時，同時也會受到來自另一個物體的反作用力。這種力的傳遞性使得物體間的相互作用得以持續(xù)進行。解釋物體間相互作用現(xiàn)象牛頓第三定律揭示了物體間相互作用力與加速度之間的關(guān)系。當一個物體受到外力作用時，它會產(chǎn)生加速度，從而改變其運動狀態(tài)。這種加速度的產(chǎn)生正是由于作用在該物體上的力所導(dǎo)致的。加速度的產(chǎn)生在某些情況下，物體間的相互作用力可能會導(dǎo)致系統(tǒng)動量的改變。然而，根據(jù)牛頓第三定律，系統(tǒng)內(nèi)的總動量始終保持守恒。這一原理在分析碰撞、爆炸等過程中物體運動狀態(tài)改變的原因時非常有用。動量守恒分析物體運動狀態(tài)改變原因VS在某些情況下，物體可能處于力的平衡狀態(tài)，即受到的合力為零。根據(jù)牛頓第三定律，可以通過分析物體間的相互作用力來計算未知力的大小和方向。這種方法在解決靜力學(xué)問題中非常常見。動力學(xué)問題對于涉及物體運動狀態(tài)改變的動力學(xué)問題，可以通過牛頓第二定律（F=ma）結(jié)合牛頓第三定律來計算物體間的相互作用力。首先確定已知條件（如物體的質(zhì)量、加速度等），然后根據(jù)牛頓第三定律確定作用在物體上的力，最后利用牛頓第二定律求解未知量。力的平衡計算物體間相互作用力大小牛頓第三定律在工程學(xué)中的應(yīng)用04橋梁自重橋梁自身的重量會對橋墩和橋面產(chǎn)生壓力，設(shè)計師需要確保橋梁結(jié)構(gòu)能夠承受自身重量而不發(fā)生變形或破壞。車輛荷載橋梁設(shè)計還需考慮車輛荷載，包括不同車型、車重、車速等因素對橋梁的影響。設(shè)計師需要運用牛頓第三定律來計算和分析車輛通過橋梁時產(chǎn)生的反作用力，以確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性。橋梁設(shè)計中考慮橋梁自重和車輛荷載風(fēng)荷載建筑結(jié)構(gòu)需考慮風(fēng)的影響，特別是高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)。風(fēng)荷載會使建筑物產(chǎn)生側(cè)向位移和振動，設(shè)計師需根據(jù)牛頓第三定律分析風(fēng)的作用力及建筑物的反作用力，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。地震荷載地震是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的另一個重要考慮因素。地震時，地面運動會對建筑物產(chǎn)生水平和垂直方向的作用力。設(shè)計師需運用牛頓第三定律來分析地震荷載對建筑物的影響，并采取相應(yīng)的抗震措施來保障建筑安全。建筑結(jié)構(gòu)中考慮風(fēng)荷載和地震荷載在機械設(shè)計中，各零件之間存在相互作用力，如齒輪間的嚙合力、軸承間的支撐力等。設(shè)計師需根據(jù)牛頓第三定律分析這些相互作用力，確保機械系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。零件間相互作用力傳動系統(tǒng)是機械設(shè)計中的重要部分，涉及齒輪、皮帶、鏈條等傳動元件。設(shè)計師需運用牛頓第三定律來計算傳動系統(tǒng)各元件間的相互作用力，以確保傳動的準確性和效率。同時，還需考慮傳動過程中的振動和噪音問題，提高機械系統(tǒng)的性能和使用壽命。傳動系統(tǒng)設(shè)計機械設(shè)計中考慮零件間相互作用力牛頓第三定律在科學(xué)研究中的應(yīng)用05牛頓第三定律指出，兩個物體之間的作用力是相互的，且大小相等、方向相反。在天體物理學(xué)中，這一原理被廣泛應(yīng)用于研究星球之間的引力作用。星球之間的引力是相互的，它們之間的引力大小與它們的質(zhì)量和距離有關(guān)。牛頓第三定律還有助于解釋星系的穩(wěn)定性。在一個星系中，恒星和行星之間的引力相互作用保持著一種動態(tài)平衡，使得星系能夠保持穩(wěn)定的形狀和結(jié)構(gòu)。星球間引力作用星系穩(wěn)定性天體物理學(xué)中研究星球間引力作用化學(xué)研究中分析分子間相互作用力在化學(xué)研究中，牛頓第三定律被用于分析分子之間的相互作用力。這些力包括范德華力、氫鍵、離子鍵等。分子之間的相互作用力決定了物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，如熔點、沸點、溶解度等。分子間相互作用力牛頓第三定律還有助于研究化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間的相互作用力導(dǎo)致它們發(fā)生碰撞并引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。牛頓第三定律可以解釋反應(yīng)物之間相互作用力的方向和大小，從而揭示化學(xué)反應(yīng)的機理和速率?；瘜W(xué)反應(yīng)動力學(xué)細胞間相互作用力在生物醫(yī)學(xué)中，牛頓第三定律被用于研究細胞之間的相互作用力。細胞之間的相互作用力對于維持組織結(jié)構(gòu)和功能至關(guān)重要。這些力包括細胞黏附力、細胞間信號傳導(dǎo)等。疾病發(fā)生與發(fā)展牛頓第三定律還有助于研究疾病的發(fā)生與發(fā)展。一些疾病與細胞之間的相互作用力異常有關(guān)，如癌癥細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。通過研究這些異常相互作用力，可以深入了解疾病的發(fā)病機制，并為治療提供新的思路和方法。生物醫(yī)學(xué)中研究細胞間相互作用力牛頓第三定律實驗驗證與探究06實驗器材準備及實驗步驟介紹實驗器材：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、彈簧測力計、細繩、定滑輪、天平、坐標紙等。實驗步驟1.在氣墊導(dǎo)軌上放置兩個滑塊，用細繩連接并跨過定滑輪，使兩滑塊可以相互拉動。3.改變滑塊的質(zhì)量或速度，重復(fù)上述實驗步驟，并記錄數(shù)據(jù)。4.分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。2.用彈簧測力計測量兩滑塊之間的相互作用力，并記錄數(shù)據(jù)。01數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計02|實驗次數(shù)|滑塊1質(zhì)量（g）|滑塊2質(zhì)量（g）|相互作用力1（N）|相互作用力2（N）|03|---|---|---|---|---|數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法|2|m1|m2|F1'|F2'||1|m1|m2|F1|F2||...|...|...|...|...|數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)處理方法2.將實驗數(shù)據(jù)與理論值進行比較，分析誤差來源。1.計算每次實驗中兩滑塊之間的相互作用力之比，并求平均值。3.繪制相互作用力與滑塊質(zhì)量或速度的關(guān)系圖，觀察其變化趨勢。數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法01實驗結(jié)果討論021.在誤差允許范圍內(nèi)，實驗數(shù)據(jù)與理論值相符，驗證了牛頓第三定律的正確性。2.通過實驗可以觀察到，兩滑塊之間的相互作用力大