高一物理必修課件第三章牛頓第三定律

高一物理必修課件第三章牛頓第三定律匯報(bào)人：XX20XX-01-23CATALOGUE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)用牛頓第三定律在自然界中的表現(xiàn)牛頓第三定律在科技領(lǐng)域的應(yīng)用牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與探究牛頓第三定律相關(guān)知識(shí)點(diǎn)拓展01牛頓第三定律基本概念0102牛頓第三定律定義也就是說(shuō)，任何一個(gè)物體都會(huì)對(duì)另一個(gè)物體施加一個(gè)力，同時(shí)也會(huì)受到來(lái)自另一個(gè)物體的大小相等、方向相反的反作用力。牛頓第三定律是指兩個(gè)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。作用力與反作用力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失的，它們的大小相等、方向相反，且作用在兩個(gè)不同的物體上。例如，當(dāng)你用手拍桌子時(shí)，你的手對(duì)桌子施加了一個(gè)向下的作用力，同時(shí)桌子也對(duì)你的手施加了一個(gè)向上的反作用力，這兩個(gè)力大小相等、方向相反。作用力與反作用力關(guān)系平衡狀態(tài)是指物體受到的合力為零的狀態(tài)，此時(shí)物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第三定律可以幫助我們理解物體在平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)情況。例如，當(dāng)一個(gè)物體受到多個(gè)力的作用時(shí)，我們可以通過(guò)分析這些力的大小和方向，以及它們之間的相互作用關(guān)系，來(lái)判斷物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。非平衡狀態(tài)是指物體受到的合力不為零的狀態(tài)，此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變，包括加速、減速、改變運(yùn)動(dòng)方向等。平衡狀態(tài)與非平衡狀態(tài)02牛頓第三定律在生活中的應(yīng)用當(dāng)我們走路時(shí)，腳向后蹬地，地面會(huì)對(duì)腳產(chǎn)生一個(gè)向前的摩擦力，這個(gè)力就是使我們向前行走的動(dòng)力。同時(shí)，地面也會(huì)受到腳向后的摩擦力，這個(gè)力與地面給腳的向前的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力。這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，作用在兩個(gè)不同的物體上，符合牛頓第三定律。走路時(shí)摩擦力分析這個(gè)摩擦力是汽車(chē)向前行駛的動(dòng)力，同時(shí)地面也會(huì)受到汽車(chē)向后的摩擦力。這兩個(gè)摩擦力的大小相等，方向相反，作用在汽車(chē)和地面兩個(gè)物體上，符合牛頓第三定律。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到車(chē)輪上，使車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)并與地面產(chǎn)生摩擦力。汽車(chē)行駛中牽引力分析

火箭發(fā)射原理及受力分析火箭發(fā)射時(shí)，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從火箭尾部向下噴出，對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)向上的反作用力，使火箭向上飛行。同時(shí)，噴出的氣體對(duì)地球產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力，這個(gè)力與地球?qū)鸺南蛏系淖饔昧κ且粚?duì)作用力與反作用力。這兩個(gè)力的大小相等，方向相反，作用在火箭和地球兩個(gè)物體上，符合牛頓第三定律。03牛頓第三定律在自然界中的表現(xiàn)地球引力是指地球?qū)ξ矬w的吸引力，它是由于地球質(zhì)量的存在而產(chǎn)生的。重力是地球引力在物體上的表現(xiàn)，它使得物體受到一個(gè)向地心的加速度，即重力加速度。根據(jù)牛頓第三定律，地球吸引物體的同時(shí)，物體也吸引地球，兩者之間的作用力大小相等、方向相反。地球引力與重力關(guān)系潮汐是月球和太陽(yáng)對(duì)地球上水體的引力作用而產(chǎn)生的周期性漲落現(xiàn)象。同時(shí)，地球?qū)υ虑虻囊σ彩沟迷虑虺虻厍虻囊幻娈a(chǎn)生凸起，但由于月球表面沒(méi)有水體，因此無(wú)法形成潮汐現(xiàn)象。月球?qū)Φ厍虻囊κ沟玫厍蛏系乃w（主要是海水）產(chǎn)生朝向月球的凸起，形成漲潮。根據(jù)牛頓第三定律，月球吸引地球的同時(shí)，地球也吸引月球，這種相互作用力導(dǎo)致了潮汐現(xiàn)象的產(chǎn)生。潮汐現(xiàn)象解釋太陽(yáng)系中的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)遵循開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律。第一定律（軌道定律）：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律（面積定律）：對(duì)于任何一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。第三定律（周期定律）：行星的公轉(zhuǎn)周期的平方與其橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比。根據(jù)牛頓第三定律，太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小相等、方向相反，這種相互作用力使得行星能夠繞太陽(yáng)穩(wěn)定地運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律04牛頓第三定律在科技領(lǐng)域的應(yīng)用牛頓第三定律在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中起著重要作用。當(dāng)機(jī)器人執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作時(shí)，它會(huì)對(duì)環(huán)境施加一個(gè)力，同時(shí)環(huán)境也會(huì)對(duì)機(jī)器人施加一個(gè)大小相等、方向相反的力。機(jī)器人通過(guò)感知和計(jì)算這些力，可以調(diào)整自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)精確的位置和姿態(tài)控制。例如，當(dāng)機(jī)器人需要抓取一個(gè)物體時(shí)，它可以通過(guò)控制手臂的力來(lái)保持物體的穩(wěn)定，同時(shí)防止物體滑落。此外，牛頓第三定律還可以幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和避障。通過(guò)感知環(huán)境中的反作用力，機(jī)器人可以判斷障礙物的位置和形狀，從而規(guī)劃出合適的運(yùn)動(dòng)路徑。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制原理推進(jìn)器的設(shè)計(jì)需要考慮燃料燃燒效率、推力大小和方向控制等因素，以確?；鸺蝻w機(jī)能夠按照預(yù)定軌跡進(jìn)行飛行。在航空航天技術(shù)中，牛頓第三定律是推進(jìn)器設(shè)計(jì)的核心原理。當(dāng)推進(jìn)器中的燃料燃燒并產(chǎn)生高速氣體時(shí)，這些氣體會(huì)對(duì)推進(jìn)器產(chǎn)生一個(gè)向前的推力。根據(jù)牛頓第三定律，推進(jìn)器會(huì)對(duì)火箭或飛機(jī)產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的力，使其獲得向前的加速度。這種原理被廣泛應(yīng)用于火箭發(fā)射、衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整以及飛機(jī)起飛和降落等過(guò)程。航空航天技術(shù)中推進(jìn)器設(shè)計(jì)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，牛頓第三定律對(duì)于交互設(shè)備的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。當(dāng)用戶與虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行交互時(shí)，例如通過(guò)手柄或頭戴式設(shè)備觸摸或移動(dòng)虛擬物體時(shí)，交互設(shè)備需要模擬真實(shí)的物理反饋。根據(jù)牛頓第三定律，當(dāng)用戶施加一個(gè)力來(lái)移動(dòng)虛擬物體時(shí)，交互設(shè)備會(huì)模擬一個(gè)大小相等、方向相反的力來(lái)提供真實(shí)的觸感反饋。這種反饋可以增強(qiáng)用戶的沉浸感和交互體驗(yàn)。交互設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮力反饋的精度、延遲和穩(wěn)定性等因素，以確保用戶能夠獲得自然、流暢的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中交互設(shè)備設(shè)計(jì)05牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與探究實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、定滑輪、天平、坐標(biāo)紙等。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)步驟介紹實(shí)驗(yàn)步驟1.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，并接通電源。2.在兩個(gè)滑塊上分別裝上彈簧測(cè)力計(jì)，并用細(xì)繩連接，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪。實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)步驟介紹010204實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)步驟介紹3.調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使細(xì)繩與導(dǎo)軌平行。4.用天平測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量，并記錄下來(lái)。5.使兩滑塊靠近并擠壓彈簧測(cè)力計(jì)，然后同時(shí)釋放兩滑塊，讓它們沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。6.在滑塊滑動(dòng)過(guò)程中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并觀察兩滑塊的運(yùn)動(dòng)情況。03數(shù)據(jù)記錄表格|序號(hào)|滑塊1質(zhì)量（g）|滑塊2質(zhì)量（g）|彈簧測(cè)力計(jì)1示數(shù)（N）|彈簧測(cè)力計(jì)2示數(shù)（N）||---|---|---|---|---|數(shù)據(jù)記錄表格和數(shù)據(jù)處理方法|1|200|200|2.0|2.0||2|300|200|3.0|2.0||3|400|200|4.0|2.0|數(shù)據(jù)記錄表格和數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)處理方法1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算兩滑塊之間的相互作用力，并比較它們的大小和方向。2.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究牛頓第三定律的適用條件。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，加深對(duì)牛頓第三定律的理解。01020304數(shù)據(jù)記錄表格和數(shù)據(jù)處理方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)兩滑塊之間的相互作用力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與牛頓第三定律的表述相符。結(jié)論總結(jié)：通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和探究，我們得出以下結(jié)論1.兩物體之間的相互作用力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。2.牛頓第三定律適用于任何物體之間的相互作用，無(wú)論物體是否處于靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和探究牛頓第三定律，有助于我們更深入地理解物體之間的相互作用和力的性質(zhì)。0102030405實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和結(jié)論總結(jié)06牛頓第三定律相關(guān)知識(shí)點(diǎn)拓展牛頓運(yùn)動(dòng)定律在其中有效的參考系，又稱(chēng)慣性坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱(chēng)慣性系。慣性參考系牛頓運(yùn)動(dòng)定律在其中不成立的參考系，又稱(chēng)非慣性坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱(chēng)非慣性系。非慣性參考系慣性參考系是相對(duì)于地球靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系，而非慣性參考系則是相對(duì)于地球做變速運(yùn)動(dòng)的參考系。兩者關(guān)系慣性參考系與非慣性參考系概念提出者伽利略通過(guò)長(zhǎng)期觀察和實(shí)驗(yàn)，于17世紀(jì)提出了這一原理。原理內(nèi)容力學(xué)規(guī)律在任何慣性參考系中都是相同的，或者說(shuō)，一切慣性參考系對(duì)于描述自然現(xiàn)象（表述普遍的自然規(guī)律）都是等效的。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)伽利略通過(guò)自由落體實(shí)驗(yàn)和斜