教科版高中物理必修第一冊(cè)第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第5節(jié)牛頓第三定律課件

第5節(jié)牛頓第三定律第四章內(nèi)容索引010203自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)04隨堂練習(xí)課標(biāo)定位1.理解牛頓第三定律。2.能用牛頓第三定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。素養(yǎng)闡釋1.通過(guò)比較作用力、反作用力與平衡力,形成物理觀念。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究作用力與反作用力的規(guī)律,體會(huì)科學(xué)探究方法。3.利用牛頓第三定律解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、作用力與反作用力1.概念:兩個(gè)物體間相互作用的一對(duì)力叫作作用力和反作用力。我們可以把這一對(duì)力中的任一個(gè)叫作作用力,則另一個(gè)力就叫作這個(gè)力的反作用力。2.特點(diǎn):作用在兩個(gè)不同的物體上,總是性質(zhì)相同,且同時(shí)存在,同時(shí)變化,同時(shí)消失。二、牛頓第三定律1.內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。2.用公式表示為F=-F',式中的負(fù)號(hào)表示作用力與反作用力方向相反。3.實(shí)例:當(dāng)物體中的一部分向某方向拋出時(shí),其余部分就會(huì)同時(shí)向相反方向運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象叫作反沖。4.馬拉著車(chē)向前加速運(yùn)動(dòng),車(chē)被拉動(dòng)的原因是馬對(duì)車(chē)的拉力大于車(chē)對(duì)馬的拉力,這種說(shuō)法對(duì)嗎?如果不對(duì),你認(rèn)為車(chē)被拉動(dòng)的原因是什么?提示:不對(duì)。車(chē)被拉動(dòng)的原因是馬對(duì)車(chē)的拉力大于地面對(duì)車(chē)的摩擦力。【思考討論】

1.判斷下列說(shuō)法的正誤。(1)作用力與反作用力可以作用在同一物體上。(

)(2)作用力與反作用力的作用效果不能抵消。(

)(3)整體法和隔離法是指選取研究對(duì)象的方法。(

)(4)人走在松軟的土地上下陷時(shí),人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力。(

)(5)牛頓第三定律中的“總是”說(shuō)明對(duì)于任何物體,在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。(

)×√√×√2.用牛頓第三定律解析下列說(shuō)法是否正確。(1)人走路時(shí),只有地對(duì)腳的反作用力大于腳蹬地的作用力時(shí),人才能往前進(jìn);(2)物體A靜止在物體B上,A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力;(3)以卵擊石,石頭未損傷而雞蛋破了,是因?yàn)殡u蛋對(duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)雞蛋的作用力。提示:(1)人走路時(shí),腳對(duì)地的作用力和地對(duì)腳的作用力是一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反,故錯(cuò)誤;(2)A對(duì)B的作用力與B對(duì)A的作用力是一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反,故錯(cuò)誤;(3)雞蛋對(duì)石頭的作用力與石頭對(duì)雞蛋的作用力是一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反,故錯(cuò)誤。合作探究·釋疑解惑知識(shí)點(diǎn)一作用力和反作用力【問(wèn)題引領(lǐng)】

在光滑的冰面上,兩人相對(duì)而立,當(dāng)一人用力去推另一人時(shí),兩人同時(shí)向相反方向運(yùn)動(dòng);兩個(gè)小車(chē)上粘有磁鐵,讓兩小車(chē)停在水平桌面上距離適當(dāng)?shù)奈恢?放手后兩小車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)(相吸或相斥)。(1)物體間的一對(duì)作用力與反作用力的產(chǎn)生有先后順序嗎?(2)上述兩個(gè)例子中一對(duì)作用力和反作用力各是什么性質(zhì)的力?(3)一對(duì)作用力和反作用力作用在幾個(gè)物體上?提示:(1)作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生,無(wú)先后順序。(2)前者相互作用力都是彈力,后者相互作用力都是引力或都是斥力。(3)兩個(gè)。【歸納提升】

作用力和反作用力的特征與性質(zhì)

【典型例題】

【例題1】

下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)作用力產(chǎn)生后,再產(chǎn)生反作用力;當(dāng)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(wú)反作用力C.甲物體對(duì)乙物體的作用力是彈力,乙物體對(duì)甲物體的作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情況下都不會(huì)平衡答案:D解析:作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,它們同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,故A、B錯(cuò)誤;作用力和反作用力必然是同種性質(zhì)的力,若甲物體對(duì)乙物體的作用力是彈力,則乙物體對(duì)甲物體的作用力也是彈力,故C錯(cuò)誤;作用力與反作用力作用在兩個(gè)物體上,在任何情況下都不會(huì)平衡,故D正確。判斷作用力和反作用力的方法

【變式訓(xùn)練1】

關(guān)于作用力與反作用力,下列說(shuō)法正確的是(

)A.一對(duì)作用力和反作用力性質(zhì)一定相同,總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失B.某物體若只受一個(gè)力的作用,說(shuō)明可以只有作用力,而沒(méi)有反作用力C.凡是大小相等、方向相反,作用在同一物體上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力D.一對(duì)作用力和反作用力的合力為零答案:A解析:作用力與反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,性質(zhì)相同,同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,故A正確;作用力與反作用力是物體間的相互作用,力不可能單獨(dú)存在,故B錯(cuò)誤;由牛頓第三定律可知,作用力與反作用力大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,但不在同一物體上,故C錯(cuò)誤;作用力和反作用力作用在不同的物體上,作用效果不能抵消,不能合成,故D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)二牛頓第三定律【問(wèn)題引領(lǐng)】

如圖(a)所示,木塊靜止在水平面上。(1)在圖中畫(huà)出木塊受到的重力G和支持力N的示意圖。重力G和支持力N屬于一對(duì)什么力?作用在幾個(gè)物體上?性質(zhì)相同嗎?(2)在圖(b)中畫(huà)出水平面對(duì)木塊的支持力N和木塊對(duì)水平面的壓力N'。支持力N和壓力N'屬于一對(duì)什么力?分別作用在什么物體上?性質(zhì)相同嗎?(a)(b)提示:(1)如圖所示。

重力和支持力屬于一對(duì)相互平衡的力,作用在一個(gè)物體上,性質(zhì)不同。(2)如圖所示。

支持力N和壓力N'屬于一對(duì)作用力和反作用力,支持力N作用在木塊上,壓力N'作用在水平面上,性質(zhì)總是相同的?！練w納提升】

一對(duì)作用力與反作用力和一對(duì)平衡力的比較

【典型例題】

【例題2】

物體靜止在一固定在水平地面上的斜面上,下列說(shuō)法正確的是(

)A.物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力B.物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力C.物體所受重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)作用力和反作用力D.物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力答案:B解析:A項(xiàng)中兩力性質(zhì)相同,并分別作用在兩個(gè)物體上,是一對(duì)作用力和反作用力,而不是一對(duì)平衡力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中兩力是同性質(zhì)的力,并分別作用在兩個(gè)物體上,是一對(duì)作用力和反作用力,B項(xiàng)正確;物體所受重力的施力物體是地球,重力的反作用力應(yīng)作用在地球上,斜面對(duì)物體的作用力作用在物體上,這兩個(gè)力的作用對(duì)象都是這一物體,而且斜面對(duì)物體的作用力是摩擦力與支持力的合力,與重力是不同性質(zhì)的力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)物體所受重力無(wú)論怎樣分解,任何一個(gè)分力都應(yīng)該作用在物體上,而不能作用在斜面上,重力垂直斜面方向的分力只是重力的分力,而物體對(duì)斜面的壓力屬于彈力,二者是不同性質(zhì)的力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。判斷一對(duì)力是否是作用力和反作用力,主要看兩方面:一是看作用點(diǎn),作用力和反作用力應(yīng)作用在兩個(gè)相互作用的物體上,即有兩個(gè)作用點(diǎn);二是看產(chǎn)生原因,作用力和反作用力是由于相互作用而產(chǎn)生的,一定是同一種性質(zhì)的力?！咀兪接?xùn)練2】

關(guān)于作用力、反作用力和一對(duì)平衡力的認(rèn)識(shí),正確的是(

)A.一對(duì)平衡力的合力為零,作用效果相互抵消,一對(duì)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(duì)平衡力也是如此D.先有作用力,接著才有反作用力,一對(duì)平衡力卻是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上答案:B解析:一對(duì)平衡力的合力為零,作用效果相互抵消,一對(duì)作用力與反作用力作用在兩個(gè)不同的物體上,作用效果不能相互抵消,故A錯(cuò)誤;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,例如物體放在水平地面上,受重力和彈力平衡,故B正確;作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,一對(duì)平衡力不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,例如物體放在手上受重力和支持力處于靜止?fàn)顟B(tài),突然釋放,物體只受重力,故C錯(cuò)誤;作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,故D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)三物體的受力分析【問(wèn)題引領(lǐng)】

如圖所示,兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上。

A與B之間一定有摩擦力嗎?斜面體A和B受幾個(gè)力?對(duì)A和B進(jìn)行受力分析。畫(huà)出A和B的受力分析示意圖。提示:先整體法分析墻壁對(duì)斜面體B的作用力,再隔離法分析斜面體A和B的受力。對(duì)A、B整體受力分析,受到向下的重力和向上的推力F,由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力,因此也不可能有摩擦力。對(duì)B受力分析如圖(a)所示,其受到重力、A對(duì)B的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài),故B受到三個(gè)力;對(duì)A受力分析,如圖(b)所示,受到重力、推力、B對(duì)A的彈力和摩擦力,共四個(gè)力。A與B之間一定有摩擦力。(a)(b)【歸納提升】

1.受力分析:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái),畫(huà)出受力示意圖。2.受力分析的判斷依據(jù)(1)條件判斷:根據(jù)力的產(chǎn)生是否滿足條件來(lái)判斷物體是否受到某個(gè)力的作用。(2)效果判斷:根據(jù)力的作用效果是否得以體現(xiàn)來(lái)判斷物體是否受到某個(gè)力的作用。(3)相互作用判斷:利用力的作用的相互性,即施力物體同時(shí)也是受力物體,從一個(gè)物體是否受到某個(gè)力的作用來(lái)判斷另一個(gè)物體是否受到相應(yīng)的反作用力的作用。3.受力分析的順序(1)先分析重力,作用點(diǎn)在物體的重心上。(2)再分析接觸力(彈力和摩擦力),圍繞研究對(duì)象觀察,看研究對(duì)象跟其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)(面),對(duì)每個(gè)接觸點(diǎn)(面)分析是否有彈力;若有彈力再分析是否有摩擦力。(3)最后分析其他外力。4.受力分析的步驟

【典型例題】

【例題3】

如圖所示,物體A放在物體B上,物體B為一個(gè)斜面體,且放在粗糙的水平地面上,A、B均靜止不動(dòng),則物體B的受力個(gè)數(shù)為(

)A.2

B.3

C.4

D.5答案:C解析:對(duì)物體A受力分析,如圖(a)所示;由于A、B均靜止,故可將A、B視為一個(gè)整體,其水平方向無(wú)外力作用,B相對(duì)地面也就無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故地面對(duì)B無(wú)摩擦力,A、B整體受力如圖(b)所示;對(duì)物體B受力分析,如圖(c)所示,共有四個(gè)力,選項(xiàng)C正確。(a)(b)(c)受力分析時(shí)應(yīng)注意的六個(gè)問(wèn)題(1)受力分析時(shí),必須確定研究對(duì)象,并把研究對(duì)象從周?chē)h(huán)境中隔離出來(lái),建立恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ汀?2)只分析研究對(duì)象所受的力,不分析研究對(duì)象對(duì)其他物體施加的力。例如以A物體為研究對(duì)象,則要找出“甲對(duì)A”“乙對(duì)A”……的力,而“A對(duì)甲”“A對(duì)乙”……的力就不是A物體所受到的力。(3)對(duì)于分析出的物體受到的每一個(gè)力,都必須明確其來(lái)源,即每一個(gè)力都應(yīng)找出其施力物體,不能無(wú)中生有,也不能丟三落四,既不能多力,也不能少力。(4)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力,如重力、彈力、摩擦力等,不分析根據(jù)效果命名的力,如下滑力、動(dòng)力、阻力等。(5)區(qū)分內(nèi)力和外力。對(duì)幾個(gè)物體的整體進(jìn)行受力分析時(shí),這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力,不能在受力圖中出現(xiàn),當(dāng)把某一物體隔離分析時(shí),原來(lái)的內(nèi)力變成外力,要畫(huà)在受力示意圖上。(6)畫(huà)受力示意圖時(shí),一般把物體看作質(zhì)點(diǎn),可把物體受到的各個(gè)力的作用點(diǎn)都畫(huà)在其重心上?！咀兪接?xùn)練3】

如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時(shí)A、B靜止?，F(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B并未運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.B對(duì)A的摩擦力方向一定沿斜面向下B.B對(duì)A的摩擦力可能變大C.B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力D.彈簧對(duì)B的彈力一定變小答案:B解析:對(duì)A,開(kāi)始受重力、B對(duì)A的支持力和靜摩擦力平衡,當(dāng)施加F后,仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),開(kāi)始A所受的靜摩擦力大小為mAgsinθ,若F>2mAgsinθ(小于最大靜摩擦力),則靜摩擦力變大;若F<2mAgsinθ,則靜摩擦力變小;若F=2mAgsinθ,則A、B之間的摩擦力大小不變;故A錯(cuò)誤,B正確。對(duì)整體分析,施加推力F后,由于A、B不動(dòng),彈簧的形變量不變,則彈簧的彈力不變;開(kāi)始彈簧的彈力等于A、B的總重力,施加F后,F在豎直方向上有分量,彈簧的彈力不變,總重力不變,根據(jù)平衡知,則B與墻之間一定有摩擦力,且方向向下,故C、D錯(cuò)誤。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1.(反沖)下列圖片所描述的事例或應(yīng)用中,沒(méi)有利用反沖原理的是(

)答案:D解析:噴灌裝置的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)是利用水流噴出時(shí)的反沖作用而運(yùn)動(dòng)的,屬于反沖運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;章魚(yú)在水中前行和轉(zhuǎn)向是利用噴出的水的反沖作用,故B錯(cuò)誤;火箭的運(yùn)動(dòng)是利用噴氣的方式而獲得動(dòng)力,利用了反沖運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;碼頭邊的輪胎的作用是延長(zhǎng)碰撞時(shí)間,從而減小作用力,不是利用反沖作用,故D正確。2.(一對(duì)平衡力與作用力和反作用力)電動(dòng)滑板車(chē)是繼傳統(tǒng)滑板之后的又一滑板運(yùn)動(dòng)的新型產(chǎn)品,深受年輕人的喜愛(ài)。如圖所示,電動(dòng)滑板車(chē)置于水平地面上,下列說(shuō)法正確的是(

)A.人站在滑板車(chē)上保持靜止時(shí),人所受的重力和地面對(duì)滑板車(chē)的支持力是一對(duì)平衡力B.人站在滑板車(chē)上保持靜止時(shí),滑板車(chē)對(duì)人的支持力與滑板車(chē)對(duì)地的壓力是一對(duì)作用力和反作用力C.人豎直向上加速起跳階段,滑板車(chē)對(duì)人的支持力等于人對(duì)滑板車(chē)的壓力D.人豎直向上加速起跳階段,人所受的重力等于人對(duì)滑板車(chē)的壓力答案:C解析:人站在滑板車(chē)上保持靜止時(shí),人所受的重力和地面對(duì)滑板車(chē)的支持力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,不是一對(duì)平衡力,A錯(cuò)誤;人站在滑板車(chē)上保持靜止時(shí),滑板車(chē)對(duì)人的支持力與人對(duì)滑板車(chē)的壓力是一對(duì)作