【同步导学】高中物理 4.5牛顿第三定律课件 新人教版必修1.ppt

5 牛顿第三定律 一 作用力与反作用力1 物体间力的作用是相互的 1 引力地面上的物体受到重力的作用 其实质是 对它的引力 同时 地球也受到了 对它的引力的作用 2 弹力放在水平桌面上的书本 由于 发生形变 给书本一个向上的支持力fn 同时由于 发生形变 对桌面将产生一个向下的压力f n 3 摩擦力放在粗糙斜面上的物体在沿斜面向下滑动的过程中 受到 给它的向上的摩擦力 同时 由于运动的相对性 物体也给斜面一个沿斜面 的摩擦力的作用 2 作用力与反作用力两个物体之间的作用总是 的 所以说施力物体同时也一定是 物体间相互作用的一对力 叫做作用力和 二 牛顿第三定律1 内容 两个物体间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 2 应用举例 1 划船时桨向后推水 水就向前推桨 水给桨一个反作用力 从而将船推向前方 2 汽车的发动机驱动车轮转动 由于轮胎和地面间的摩擦 车轮向后推地面 地面给车轮一个向前的反作用力 使汽车前进 三 物体的受力分析1 受力分析所谓受力分析 就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来 并画出相应的受力示意图 2 受力分析的顺序 1 先画重力 作用点画在物体的重心上 2 再画接触力 弹力和摩擦力 围绕研究对象观察 看它跟其他物体有几个接触点 面 对每个接触点 面 若有挤压 则画出弹力 若还有相对运动或相对运动趋势 则画出摩擦力 3 最后再分析其他外力 一 对牛顿第三定律的理解1 表达式 f f 负号表示方向相反 表示了两物体的作用力f与反作用力f 总是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上的特点2 对作用力与反作用力的理解 五种性质 三个不同 1 五种性质 等大 大小相等 不能认为只有物体处于平衡状态时作用力和反作用力才大小相等 共线 作用在同一条直线上 同时 同时产生 同时消失 同时变化 不能认为先有作用力后有反作用力 同性质 不同性质的力不可能成为作用力和反作用力的关系 普遍性 在经典力学讨论的范围内 牛顿第三定律有其普遍意义 物体间的相互作用力可以是接触力 也可以是非接触力 无论物体是静止还是运动 也无论参考系如何选取 作用力与反作用力的关系都由牛顿第三定律表述 2 三个不同 反向 方向相反 异体 作用在不同的物体上 不同效果 在不同的物体上分别产生不同的作用效果 不能相互抵消 因此 不能认为作用力和反作用力的合力为零 3 牛顿三定律的区别与联系 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 解析 由牛顿第三定律可知 马拉车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或拉车的力与车受到地面的摩擦力大小相等时 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 二 对相互作用力和平衡力的理解 特别提醒 1 作用力与反作用力是 异体 共线 反向 等大 同性 同存 而平衡力是 同体 共线 反向 等大 2 一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是 看作用点 一对平衡力的作用点一定在同一个物体上 作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上 还可以看它们是不是相互作用产生的 物体静止放置于水平桌面上 则 a 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力 这两个力是一对相互平衡的力b 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力c 物体对桌面的压力就是物体的重力 这两个力是同一种性质的力d 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力 答案 a 解析 作用力与反作用力总是大小相等的 大人与小孩手拉手比力气时 无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的 所以说法b c项正确 故选a d项 答案 ad 反思总结 1 牛顿第三定律是对力的相互性和物质性的进一步完善 是牛顿运动定律的重要组成部分 2 作用力与反作用力总是等大反向共线且作用于不同的物体上 相互依存 同生同灭 性质相同 3 作用力与反作用力由于作用于不同的物体上 其产生的效果 如形变及产生加速度 可能不同 这是由物体的自身属性和物体所受的其他力决定的 并非作用力与反作用力大小不等 跟踪发散 1 1 跳高运动员从地面跳起 下列说法正确的是 a 运动员对地面的压力等于运动员所受的重力b 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力c 地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力d 地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力 解析 跳高运动员要从地面跳起 必须具有竖直向上的加速度 根据牛顿第二定律 运动员必定受到了向上的合外力 运动员在地面上时 受到本身的重力和地面对他的支持力的作用 因为合外力向上 则地面对运动员的支持力必定大于运动员的重力 地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力 必定大小相等 方向相反 根据以上分析 容易确定本题正确的选项是c d 答案 cd 解析 作用力和反作用力一定是同性质的力 并且分别作用在两个物体上 而一对平衡力不一定是同性质的 一对平衡力作用在同一个物体上 选项a中的两力性质相同 并且分别作用在两个物体上 是一对作用力和反作用力 选项a错误 选项b中也是同性质的力 并且分别作用在两个物体上 是一对作用力和反作用力 选项b正确 物体所受重力的施力物体是地球 斜面对物体的作用力是作用在物体上的 重力和斜面对物体的作用力的作用对象都是这个物体 而斜面对物体的作用力是摩擦力和支持力的合力 与重力是不同性质的 选项c错误 对物体所受重力的分解 无论怎样分解 任何一个分力都应该作用在该物体上 而不能作用在斜面上 重力垂直于斜面方向的分力只是重力的分力 而物体对斜面的压力的性质属于弹力 是不同性质的力 选项d错误 答案 b 反思总结 一对作用力与反作用力和一对平衡力的最直观的区别是 1 看作用点 一对平衡力的作用点一定是作用在一个物体 或可看做整体的系统 上的 作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上 作用力与反作用力的施力物体和受力物体存在 对称 关系 2 看它们是不是相互作用产生的 即看它们是否存在依赖关系 解析 本题主要考查平衡力 作用力与反作用力 只要搞清其区别就可选对 作用力f跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上 大小相等 方向相反 在一条直线上 是一对平衡力 故a错 作用力f作用在物体上而物体对墙壁的压力作用在墙壁上 这两个力不能成为平衡力 也不是相互作用力 故c错 物体在竖直方向上 受竖直向下的重力还受墙壁对物体竖直向上的静摩擦力 因物体处于静止 故这两个力是一对平衡力 故b正确 物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力 是一对作用力与反作用力 故d正确 答案 bd 答案 b 反思总结 受力分析的基本程序 1 明确研究对象即确定我们要分析哪个物体的受力情况 选取研究对象的原则是要能使问题的研究尽量简便 研究对象可以是单个物体或物体的某一部分 也可以是几个物体组成的系统 2 隔离物体分析即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来 进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用 方向如何 并将这些力一一画在受力图上 3 受力分析的顺序先重力 再接触力 弹力和摩擦力 最后其他外力 4 进行定性检验画出受力示意图后要进行定性检验 看一看根据所画的示意图 物体能否处于题目中所给的运动状态 解析 对a为研究对象 在竖直方向a所受合力为零 a必受到b对a竖直向上的摩擦力 根据作用力与反作用力的特点 铁块b受a对它的摩擦力方向向下 选项a c错 以b为研究对象 可以判定铁块b肯定受墙对它的竖直向上的摩擦力 选项b对 d错 答案 acd 1 下面关于作用力和反作用力的说法中 正确的是 a 先有作用力 后有反作用力b 只有物体处于静止状态时 物体间才存在作用力和反作用力c 只有物体接触时 物体间才存在作用力和反作用力d 两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力 解析 两个物体不论是静止还是运动的 也不论接触与否 其相互作用力总是等大反向 同时产生 同时变化 同时消失 且是同性质的力 故正确答案为d 答案 d 2 下面是生活 生产中常见的事例 应用牛顿第三定律的是 a 小船靠划桨而前进b 帆船利用风力来航行c 螺旋桨飞机通过螺旋桨旋转而飞行d 喷气式飞机向后喷出燃气推动飞机前进e 跳高时 运动员落在软垫上可以防止跌伤f 短跑运动员使用起跑器以利起跑 解析 当坐在船上的人划桨时 桨对水一个向后的作用力 同时水对桨一个反作用力向前 使得小船向前划行 a正确 同理c d f正确 b e是错误的 故正确答案为a c d f 答案 acdf 3 关于牛顿第三定律 下列说法正确的是 a 对重力 弹力 摩擦力等都适用b 当相互作用的两个物体相距很远时不适用c 当相互作用的两个物体加速运动时不适用d 相互作用的两个物体没有直接接触时也适用 解析 牛顿第三定律适用于弹力 摩擦力 重力等几乎所有的力 而且不管相互作用的两物体