学沪科版必修1 3.1牛顿第三定律 课件（2）（48张）.ppt

第1节牛顿第三定律 课前自主学习 一 作用力与反作用力1 作用力和反作用力的产生手拍桌子时 手对桌子施加一力 桌子对手也有一作用力 手和桌子间产生 作用力 若把手对桌的力叫 则桌对手的力就叫 2 作用力和反作用力是相互的一个物体对另一物体有作用力时 该物体也受到另一物体对它的 即力是成对出现的 施力物体 同时是 受力物体同时也是 知识梳理 相互 作用力 反作用力 反作用力 受力物体 施 力物体 二 牛顿第三定律1 内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 2 表达式 f甲对乙 其中f甲对乙 f乙对甲分别表示 和 负号表示两个力 3 意义 揭示了力的本质和来源是 也同时揭示了力不能离开 而存在 相等 相反 同一条直线上 f乙对甲 作用力 反作用力 方向相反 物体间的 物体 相互作用 思考 以卵击石 鸡蛋 粉身碎骨 但石头却 安然无恙 是不是可以认为鸡蛋对石头的力小 而石头对鸡蛋的力大呢 答案 不是 鸡蛋与石头之间的作用力与反作用力大小相等 1 下列关于牛顿第三定律的说法正确的是 a 作用力先于反作用力产生 反作用力是由作用力引起的b 作用力变化时 反作用力也必然同时发生变化c 任何一个力的产生必涉及两个物体d 一对作用力和反作用力的合力必定为零答案 bc 基础自测 2 对于牛顿第三定律的理解 下列说法中正确的是 a 当作用力产生后 再产生反作用力 当作用力消失后 反作用力才慢慢消失b 弹力和摩擦力都有反作用力 而重力无反作用力c 甲物体对乙物体的作用力是弹力 乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力d 作用力和反作用力 这两个力在任何情况下都不会平衡 解析 根据牛顿第三定律知 作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用力 大小相等 方向相反 性质相同 同时产生 同时消失 故可判定a b c错误 d正确 答案 d 3 关于力的概念 下列说法错误的是 a 力是物体对物体的作用 离开物体力就不存在b 一个物体受力 同时一定有另一个物体对它施加力的作用c 马拉车向前 同时车也用同样大小的力向后拉马d 从空中下降的雨滴不受力的作用答案 d 4 用手拍桌面 手会感到疼 这说明物体间力的作用是 的 用力捏一下空易拉罐 易拉罐变扁了 这说明力可以使物体发生 答案 相互形变 5 一根绳子受100n的拉力就会被拉断 如果两人沿反方向同时拉绳 每人用力为 n时 绳子就会被拉断 如果将绳子的一端固定 一个人用力拉绳的另一端 则这个人用力为 n时 绳子就会被拉断 解析 绳子各点受到的力是作用力与反作用力 大小相等 答案 100100 6 喷气式飞机飞行时 利用了作用力与反作用力的原理 有人认为喷气式飞机喷出的气体向后推动空气 空气就向前推动飞机 喷气式飞机正是由于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的 这种说法错在哪里 正确的说法是什么 答案 这种说法是错误的 正确的说法是 喷气式飞机给喷出的气体一个作用力 而喷出的气体给飞机一个反作用力 飞机就是受到这个反作用力的作用 才克服阻力向前飞行的 7 如图3 1 2所示 瘦弱的男子与一个大力士 掰手腕 两手之间的作用力和反作用力一样大吗 若两者一样大 大力士怎么会赢呢 图3 1 2 答案 一样大 瘦弱男子与大力士 掰手腕 时 两手之间的相互作用力是一对作用力和反作用力 根据牛顿第三定律 两手之间的这对力是大小相等的 但是为什么大力士会赢 是因为两人手腕能承受的力不同 大力士手腕能承受的力大于瘦弱男子能承受的力 所以在大小相等的力作用下大力士的手腕还能承受 而瘦弱男子的手腕已经承受不了了 所以败下阵来 课堂互动探究 大量的实例表明 任何性质的力的作用都是相互的 也就是说 一个物体受到另一个物体的力的作用 同时它也对另一个物体有力的作用 任何一个物体是受力物体的同时也是施力物体 两个物体间相互作用的这一对力 叫做作用力与反作用力 相互作用的一对力 可任选其中一个力称为作用力 则另一个力就是反作用力 受力物体一定是施力物体 例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与反作用力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 两个物体不论静止还是运动 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 答案 d题后反思 作用力与反作用力总是同生同灭且是同性质的力 它们不存在先后之分 放在水平桌面上的物体受到桌面对它的支持力 对支持力的反作用力的说法正确的是 a 反作用力是物体受到的重力 作用在地球上b 反作用力是物体对桌面的压力 作用在桌面上c 反作用力是物体对地球的引力 作用在物体上d 支持力没有反作用力 解析 找一个力的反作用力 只要把这个力的施力物体与受力物体交换位置即可 支持力的施力物体是桌面 受力物体是物体 那么支持力反作用力的施力物体是物体 受力物体是桌面 即物体对桌面的压力 答案 b 1 同时 作用力与反作用力总是成对出现的 同时产生 同时变化 同时消失 2 同性 作用力与反作用力产生的机理相同 因此一定是同种性质的力 例如 物体受的支持力与其反作用力 物体对支持面的压力 均属于弹力 对作用力与反作用力的理解 3 异体 作用力与反作用力分别作用在不同的物体上 各自产生效果 永远也不存在相互抵消 两力平衡的问题 4 对称 作用力与反作用力是对称的 等大 共线反向 作用力也可叫反作用力 作用力的施力物体和受力物体同时也是反作用力的受力物体和施力物体 如a作用b与b作用a 对称 例2 如图3 1 3所示 跳高运动员从地面起跳的瞬间 下列说法哪些是正确的 图3 1 3 a 运动员给地面的压力大于运动员受到的重力b 地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力c 地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力d 地面给运动员的支持力等于运动员对地面的压力 解析 地面给运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力 总是大小相等 方向相反 作用在一条直线上 与运动员的运动状态无关 所以选项c选项错误 选项d正确 跳高运动员从地面起跳的瞬间 必有向上的加速度 这是因为地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力 运动员所受合外力竖直向上的结果 所以选项b正确 依据牛顿第三定律可知 选项a正确 答案 abd 题后反思 1 作用力与反作用力总是成对出现 同时产生 同时消失 我们可把其中任意一个力叫做作用力 那么另一个力就叫反作用力 当确定了相互作用的物体中的一个为研究对象时 它受到的力即为作用力 而另一个力为反作用力 2 作用力与反作用力是同一性质的力 例如 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 物体间的相互作用 可以通过两物体直接接触发生作用 如摩擦力 也可以通过 场 相互作用 如重力 3 作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上 各自产生作用效果 作用力与反作用力永远不能相互抵消 永远也达不到所谓的平衡 注意 作用力和反作用力的关系可总结为 四同 三异 具体如下 如图3 1 4所示 在拔河比赛中 下列各因素对获胜有利的是 图3 1 4 a 对绳的拉力大于对方b 对地面的最大静摩擦力大于对方c 手对绳的握力大于对方d 质量大于对方解析 由于绳上的拉力相同 因此获胜的关键是看谁的脚下摩擦力大 如果一方站光滑的地面上将无法获胜 同样粗糙的地面上 质量大则对地面压力大 从而最大静摩擦力大 答案 b 1 物体间各种形式的作用都是相互的 作用力与反作用力总是同时产生 同时变化 同时消失 出现 存在 消失的时间相同 2 作用力与反作用力总是大小相等 大小相同 方向相反 作用在同一条直线上 方向不同 3 作用力与反作用力是同一性质的力 性质相同 牛顿第三定律的理解与应用 4 作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的 作用的对象不同 既不能合成 也不能抵消 分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果 作用效果不同 也就是 等大 反向 共线 同时 同性 异物 例3 如图3 1 5所示 用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是 图3 1 5 a 马拉车时 只有马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进b 物体a静止在物体b上 a的质量是b的质量的10倍 所以a作用于b的力大于b作用于a的力c 轮船的螺旋桨旋转时向后推水 水同时给螺旋桨一个作用力d 发射火箭时 燃料点燃后 喷出的气体给空气一个作用力 空气施加的反作用力推动火箭前进 解析 对a选项 只有当马对车的拉力大于车受到的阻力时 车才能起动 但马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力 大小总是相等的 故a错误 对b选项 a b之间的相互作用力总是大小相等 与它们的质量无关 故b错误 对c选项 轮船之所以前进是因为螺旋桨旋转时给水一个向后的推力 水同时给螺旋桨一个向前推力 从而推动轮船前进 故c正确 喷气式飞机之所以能够前进 类同火箭前进 是因为喷气式飞机的机身 发动 机的机壳 向后推动燃烧形成的高温高压气体 根据牛顿第三定律 燃烧形成的高温高压气体也向前推机身 从而使飞机克服阻力向前飞行 如果说成喷出的气体向后推空气 那么根据牛顿第三定律 应是空气向前推 喷出的气体 而不是推动火箭 故d错误 答案 c 题后反思 本题考查利用牛顿第三定律解释物理现象的能力 物体间的相互作用的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反的 任何物体在任何条件下 这种关系始终成立 静止的物体之间 运动的物体之间都有这样的关系 物体平衡时 处于加速或减速状态时 这种关系也始终成立 物体的运动状态是否改变由其合外力决定 以卵击石 鸡蛋破碎 在这一过程中 a 鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小b 鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大c 鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等d 鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力互相平衡 解析 鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是相互作用力 等大反向 鸡蛋之所以碎了是因为在同样力的作用下 鸡蛋不如石头坚固 答案 c 作用力 反作用力与平衡力的比较 例4 物体停放在水平面上 与物体有关的力有 物体的重力g 物体对水平面的压力f1 水平面对物体的支持力f2 物体对地球的吸引力f3 下列说法正确的是 a g与f1是一对平衡力b g与f2是一对平衡力c g与f3是一对作用力和反作用力d f1和f2是一对作用力和反作用力 解析 物体停放在水平面上 物体受的力有g和f2 由牛顿第二定律有g f2 这是一对平衡力 重力g的反作用力是物体对地球的吸引力f3 支持力f2的反作用力是物体对水平面的压力f1 故a选项错误 b c d选项正确 答案 bcd题后反思 相互作用力作用于相互作用的两个物体上 是同一种性质力 而平衡力是同一物体受到的力 可以是不同性质的力 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 一对作用力与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 一对平衡力都是同时作用在同一物体上答案 b 例5 如图3 1 6所示 用弹簧秤悬挂一个重g 10n的金属块 使金属块部分地浸在台秤上的水杯中 水不会溢出 若弹簧秤的示数变为t 6n 则台秤的示数 综合 拓展 提高 图3 1 6 a 保持不变b 增加10nc 增加6nd 增加4n 解析 解法一 金