《第4節(jié) 牛頓第三運(yùn)動定律》課件-高中物理-必修 第一冊-魯科版

牛頓第三運(yùn)動定律

主講人：目錄01定律的基本介紹02定律的應(yīng)用分析03實(shí)驗(yàn)演示與觀察04相關(guān)問題與討論05習(xí)題與練習(xí)定律的基本介紹

01定律的定義定律強(qiáng)調(diào)，兩個物體間的作用力和反作用力是相互作用的結(jié)果，不存在單方面的力。相互作用的物體牛頓第三定律指出，作用力和反作用力總是成對出現(xiàn)，大小相等方向相反。作用力與反作用力定律的表述牛頓第三定律指出，作用力和反作用力總是成對出現(xiàn)，大小相等、方向相反。作用力與反作用力該定律表明，任何兩個物體間的相互作用都遵循這一規(guī)律，無論物體的性質(zhì)如何。相互作用的普遍性根據(jù)第三定律，兩個物體間的相互作用不會改變它們總動量的大小，體現(xiàn)了動量守恒。動量守恒010203定律的歷史背景牛頓第三運(yùn)動定律是在17世紀(jì)科學(xué)革命的背景下提出的，標(biāo)志著物理學(xué)從哲學(xué)中獨(dú)立出來。01科學(xué)革命的產(chǎn)物牛頓的定律建立在伽利略和笛卡爾等前人研究的基礎(chǔ)上，是對運(yùn)動學(xué)理論的進(jìn)一步發(fā)展和完善。02與前人研究的關(guān)聯(lián)定律的符號表示牛頓第三定律指出，作用力和反作用力大小相等、方向相反，符號表示為F_12=-F_21。作用力與反作用力01根據(jù)牛頓第三定律，兩個物體間的相互作用力使得它們的總動量保持不變，符號表示為Δp_total=0。動量守恒02定律的符號表示定律中作用力和反作用力作用在兩個不同的物體上，但作用點(diǎn)和反作用點(diǎn)在同一直線上，符號表示為r_12=r_21。作用點(diǎn)與反作用點(diǎn)牛頓第三定律中的力是矢量，具有大小和方向，符號表示為F和-F，分別代表作用力和反作用力。力的矢量性質(zhì)定律的應(yīng)用分析

02力的相互作用實(shí)例火箭發(fā)動機(jī)向后噴射高速氣體，產(chǎn)生向前的推力，使火箭升空?；鸺l(fā)射劃槳時，槳對水施加力，水對槳施加等大反向的力，推動船只前進(jìn)。劃船運(yùn)動物體運(yùn)動狀態(tài)分析牛頓第三定律指出，作用力和反作用力大小相等方向相反，如火箭發(fā)射時噴射氣體產(chǎn)生推力。作用力與反作用力01物體在沒有外力作用時，將保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，如在光滑冰面上的滑冰者。運(yùn)動與靜止?fàn)顟B(tài)02兩個物體相互作用時，它們的加速度與質(zhì)量成反比，如碰撞實(shí)驗(yàn)中不同質(zhì)量的球體相互碰撞。相互作用的物體03定律在工程中的應(yīng)用牛頓第三運(yùn)動定律解釋了火箭推進(jìn)原理，即噴射物質(zhì)向后，火箭向前，是航天工程的關(guān)鍵?；鸺l(fā)射汽車剎車時，剎車片對輪轂施加力，輪轂對剎車片施加等大反向力，實(shí)現(xiàn)減速停車。汽車制動系統(tǒng)定律在日常生活中的體現(xiàn)當(dāng)人們行走或跑步時，腳向后推地面，地面則以相同大小的力向前推腳，使我們前進(jìn)。行走與跑步01劃槳時，槳向后推水，水則以等大反向的力推動槳，從而推動船向前移動。劃船運(yùn)動02火箭發(fā)射時，燃料燃燒產(chǎn)生的高速氣體向下噴射，產(chǎn)生向上的推力，使火箭升空?；鸺l(fā)射03運(yùn)動員在跳高或跳遠(yuǎn)時，向下蹬地產(chǎn)生反作用力，使身體向上或向前躍起。跳高與跳遠(yuǎn)04實(shí)驗(yàn)演示與觀察

03實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟選擇合適的實(shí)驗(yàn)對象選取質(zhì)量相等的兩個滑塊，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)境在無摩擦的軌道上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減少外界因素的干擾。測量力的作用與反作用使用力傳感器記錄兩個滑塊相互作用時的力，驗(yàn)證牛頓第三定律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析力的相互作用通過實(shí)驗(yàn)，觀察到兩個物體間作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)，大小相等方向相反。動量守恒驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，兩個物體碰撞前后總動量保持不變，驗(yàn)證了動量守恒定律。加速度關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，作用力與物體質(zhì)量成反比，與加速度成正比，符合牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)顯示，作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，符合牛頓第三定律。作用力與反作用力相等01通過實(shí)驗(yàn)觀察，力的傳遞是瞬時的，不受距離限制，驗(yàn)證了牛頓定律的即時性。力的傳遞是瞬時的02實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在封閉系統(tǒng)中，作用力和反作用力導(dǎo)致的總動量保持不變，符合動量守恒定律。動量守恒定律的體現(xiàn)03實(shí)驗(yàn)觀察到，作用力和反作用力的相互作用能夠改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，如速度和方向。力的相互作用影響運(yùn)動狀態(tài)04相關(guān)問題與討論

04常見誤區(qū)解析01牛頓第三定律指出作用力和反作用力大小相等方向相反，但它們作用在兩個不同的物體上。02有人誤以為力的傳遞需要介質(zhì)，實(shí)際上力可以即時在真空中傳遞，如引力和電磁力。03在非對稱作用下，作用力和反作用力雖然大小相等，但產(chǎn)生的效果可能不同，如火箭發(fā)射。力的作用是相互的力的傳遞需要介質(zhì)力的大小總是相等定律的適用范圍宏觀物體相互作用牛頓第三定律適用于宏觀尺度的物體相互作用，如汽車碰撞和火箭推進(jìn)。微觀粒子交互在量子力學(xué)中，牛頓第三定律也適用于描述微觀粒子間的相互作用，如電子間的排斥力。非慣性參考系在非慣性參考系中，牛頓第三定律需要通過引入慣性力來修正，如旋轉(zhuǎn)參考系中的離心力。電磁相互作用雖然牛頓第三定律在電磁力作用下不直接適用，但電磁相互作用遵循洛倫茲力定律，與牛頓定律有聯(lián)系。定律與其他物理定律的關(guān)系牛頓第二定律闡述了力與加速度的關(guān)系，第三定律則解釋了力的相互作用，兩者結(jié)合解釋了力如何影響物體運(yùn)動。與牛頓第二定律的聯(lián)系第三定律中的作用力與反作用力相等且方向相反，與能量守恒定律相輔相成，共同描述了物理系統(tǒng)中能量和動量的守恒。與能量守恒定律的聯(lián)系牛頓第一定律定義了慣性，而第三定律說明了作用力與反作用力的關(guān)系，兩者共同構(gòu)成了牛頓運(yùn)動定律的基礎(chǔ)。與牛頓第一定律的聯(lián)系01、02、03、習(xí)題與練習(xí)

05基礎(chǔ)習(xí)題講解通過分析物體間的相互作用，識別出作用力和反作用力，如推車時手與車的力。作用力與反作用力的識別根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合牛頓第三定律，計(jì)算物體在相互作用下的加速度。加速度的計(jì)算繪制自由體圖是解決力學(xué)問題的關(guān)鍵步驟，它幫助我們可視化物體所受的力。自由體圖的繪制通過習(xí)題演示動量守恒定律在碰撞問題中的應(yīng)用，如臺球碰撞后的動量分析。動量守恒的應(yīng)用01020304應(yīng)用題分析分析運(yùn)動狀態(tài)變化理解作用力與反作用力分析物體間相互作用的實(shí)例，如火箭發(fā)射時噴射氣體與火箭的相互作用。探討物體在受到外力作用時，如何根據(jù)牛頓第三定律預(yù)測其運(yùn)動狀態(tài)的變化。解決實(shí)際問題通過分析冰面上推箱子的場景，應(yīng)用牛頓第三定律解決實(shí)際問題，如推力與摩擦力的平衡。綜合題挑戰(zhàn)分析物體在不同力作用下的運(yùn)動狀態(tài)，如火箭發(fā)射時的