高中物理 第四章 牛顿运动定律 第5节 牛顿第三定律课件 新人教版必修1.ppt

第四章 第5节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 读教材 填要点 要点一 要点二 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 试身手 夯基础 关键语句归纳 要点三 1 知道力的作用是相互的 理解作用力和反作用力的概念 2 理解牛顿第三定律的确切含义 会用它解决简单的问题 3 会区分一对平衡力与一对相互作用力 读教材 填要点 1 作用力和反作用力 1 力是物体对物体的作用 只要谈到力 就一定存在和 2 两个物体之间的作用总是的 施力物体同时也一定是 物体间的这一对力叫做作用力和反作用力 受力物体 施力物体 相互 受力物体 相互作用 3 作用力和反作用力总是相互依存 同时存在的 我们可以把其中的任何一个力叫做 另一个力叫做 作用力 反作用力 2 牛顿第三定律两个物体之间的和总是大小 方向 作用在上 这就是牛顿第三定律 3 一对平衡力作用在同一个物体上的两个力 总是大小 方向 作用在上 这样的一对力称为平衡力 作用力 反作用力 相等 相反 同一条直线 相等 相反 同一条直线 关键一点 作用力和反作用力作用在两个物体上 而一对平衡力作用在一个物体上 试身手 夯基础 图4 5 1 1 用传感器探究作用力与反作用力的关系 的实验中 两个力传感器同时连接到计算机上 把两个挂钩连接在一起 向相反方向拉动 观察显示器屏幕上出现的结果如图4 5 1所示 观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线 可以得到以下哪些实验结论 a 作用力与反作用力大小始终相等b 作用力与反作用力方向相反c 作用力与反作用力作用在同一物体上d 牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体解析 从图像可知 两力的曲线以时间轴为对称轴 总是大小相等 方向相反 故a b正确 c错误 d项结论正确 但不能从实验现象得出 故正确选项为a b 答案 ab 2 下列选项中关于作用力 反作用力和一对平衡力的认识 正确的是 a 一对平衡力的合力为零 作用效果相互抵消 一对作用力和反作用力的合力也为零 作用效果也相互抵消b 作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失 且性质相同 平衡力的性质却不一定相同 c 作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失 且一对平衡力也是如此d 先有作用力 接着才有反作用力 一对平衡力却是同时作用在同一个物体上 解析 作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体上 其作用效果不可能抵消 也不能求它们的合力 a错误 作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失 且性质相同 但平衡的两个力却不一定具有上述特性 故b正确 c d错误 答案 b 1 表达式f f 负号表示方向相反 2 对作用力和反作用力的理解 1 三个特征 等值 即大小总是相等的 反向 即方向总是相反的 共线 即二者总是在同一直线上 2 四种性质 同时性 作用力与反作用力总是成对出现 同时产生 同时变化 同时消失 所谓作用力和反作用力是人为的名称 究竟哪个力是作用力 哪个力是反作用力 可任意选择 没有主次之分 同质性 作用力和反作用力是同一性质的力 即作用力是万有引力 反作用力也是万有引力 作用力是弹力 反作用力也是弹力 作用力是摩擦力 反作用力也是摩擦力 异体性 作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上 各自对自己的受力物体产生作用效果 所以它们产生的作用效果不会抵消 即作用力与反作用力永远不能相互抵消 永远也达不到所谓平衡 不能进行合成运算 普遍性 物体间的相互作用力可以是接触力 也可以是非接触力 作用力和反作用力的关系适用于静止物体之间 也适用于运动物体之间 与物体的运动状态无关 与参考系的选择也无关 在经典力学讨论的范围内 牛顿第三定律有其普遍意义 1 关于车拉马 马拉车的问题 下列说法中正确的是 a 马拉车不动 是因为马拉车的力小于车拉马的力b 马拉车前进 是因为马拉车的力大于车拉马的力c 马拉车 不论车动还是不动 马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小d 马拉车不动或车匀速前进时 马拉车的力与车拉马的力才大小相等 审题指导 解答本题时需要把握以下两点 1 牛顿第三定律的普遍性 与物体的运动状态无关 2 分析车能否前进 或匀速前进 或加速前进的原因 解析 由牛顿第三定律可知 马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力 大小始终相等 而车的运动状态的变化 是由车受到的合外力决定的 当马拉车的力较小时 拉力与车受到地面的摩擦力大小相等 车保持静止 当马拉车的力大于车所受到的地面摩擦力时 车就开始启动并加速前进 根据牛顿第三定律作出判断 马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力 大小始终相等 正确选项为c 答案 c 某一物体是否发生运动状态的变化 是由该物体所受力的合力决定的 合力为零状态不变 否则状态会发生变化 而该物体与其他物体之间的相互作用力与反作用力始终符合牛顿第三定律 其效果分别体现在彼此作用的两物体上 彼此不能抵消 图4 5 2 2 一物体静止在固定在水平面上的斜面上 如图4 5 2所示 下列说法正确的是 a 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力b 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力c 物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力d 物体所受的重力和物体对斜面的压力是一对平衡力 审题指导 解答本题时需要把握以下三点 1 一对平衡力是作用在一个物体上的 2 一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的 3 作用力与反作用力的性质一定相同 解析 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力 分别作用在斜面和物体上 因此它们是两对作用力与反作用力 选项a错误 b正确 物体所受的重力是地球施加的 其反作用力是物体对地球的吸引力 应作用在地球上 选项c错误 物体所受的重力作用在物体上 方向竖直向下 物体对斜面的压力作用在斜面上 方向垂直斜面向下 故这两个力不可能是一对平衡力 选项d错误 答案 b 1 作用力与反作用力体现力的相互性 反映了力的概念 平衡力是根据二力对物体的作用效果命名的力 反映了力使物体所处的状态 2 作用力和反作用力与物体的运动状态以及与其他作用力无关 但平衡力与物体的运动状态以及其他作用力有关 1 牛顿第二定律 公式 f合 ma 意义 揭示了加速度是力作用的结果 明确了加速度与力 质量的定量关系 2 牛顿第三定律 公式 f f 意义 揭示了物体间力的作用的相互性 明确了相互作用力的关系 3 求解物体受的力 不易直接求解时 常借助牛顿第三定律转换研究对象 从一个物体的受力转换为分析讨论另一个物体的受力情况 然后结合牛顿第二定律求解 图4 5 3 3 一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆 如图4 5 3所示 在这一瞬间悬绳断了 设木杆足够长 由于小猫继续上爬 所以小猫离地面高度不变 则木杆下降的加速度大小为多少 方向如何 设小猫质量为m 木杆的质量为m 解析 先对猫进行分析 由于猫相对地面高度不变 即猫处于平衡状态 而猫受重力g1 mg和木杆对猫向上的摩擦力f的作用 如图 a 所示 故g1与f二力平衡 即 研究两物体相互作用的情况时 一般需要将两物体隔离开 对两物体分别进行受力分析 通过牛顿第三定律建立两物体受力之间的联系 实现