学鲁科版必修一 6.3牛顿第三定律 课件（7）（11张）.pptx

6 3牛顿第三定律 作用力与反作用力 两个物体之间的作用总是相互的 一个物体对另一个物体施加了力 后一物体一定同时对前一物体也施加了力 物体间相互作用的这对力 通常叫做作用力和反作用力 我们把其中一个力叫做作用力 另一个力叫做反作用力 实验探究 实验表明 作用力与反作用力大小相等 方向相反 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 作用在一条直线上 如果用 表示作用力 用 表示反作用力 那么牛顿第三定律可以用公式表示为 式子中的负号表示作用力与反作用力的方向相反 例题 如图示 a b两个质量分别为m和m的物体紧挨在一起 在一个恒力f的作用下做匀变速直线运动 求这一运动过程中 a对b的作用力大小 以及b对a的作用力大小 解 依题意得对b物体单独受力分析可知对a单独受力分析可知整理得 从这个题目上我们似乎用牛顿第二定律推导出了牛顿第三定律 但仔细考虑你会发现 外力作用在a物体上使得两物体具有相同加速度 这其实就已经先承认了牛顿第三定律的内容 因此上述题目并不是牛顿第三定律的推导 牛顿的三个定律是经过实践与思维加工后对自然本质规律的总结 在经典物理体系中不可通过理论推导获得 在第一定律与第二定律中都有涉及到物体的运动 因此他们的确立与参考系的选取有关 而第三定律的成立不依赖于任何参考系 惯性参考系与非惯性参考系 假如有一个人坐在一辆相对地面以加速度a向右做匀加速直线运动的列车上 现车厢内有一细绳悬挂着的小球 对于车内的观察者 将会观察到这一小球被绳子拉着向左倾斜并且处于静止状态 通过受力分析我们可知 物体虽处于静止状态 但它并非不受力 这显然与第一定律不符合 假如有一个人坐在一辆相对地面以加速度a向右做匀加速直线运动的列车上 地面的观察者根据牛顿第二定律可以判定 如果车上某人的质量为m 那么它将受到一个方向向右大小为ma的合力 根据运动的相对性 对于车上的人而言地面上的人正以加速度a向左做匀加速直线运动 如果地上的某人质量也为m 那车上的人如果根据牛顿第二定律也可以判定地面上的这个人也会受到了大小为ma 方向向左的合力 这就与事实不符 也就是牛顿第二定律以此车为参考系时并不成立 我们把满足牛顿运动规律的参考系叫做惯性参考系 不满足牛顿运动定律的参考系叫做非惯性参考系 对于一个参考系是否可视为惯性系 从根本上讲要根据观察和实验 大量的观察和实验表明对于研究地面上物体的运动 在相当高的实验精度内 地面参考系是惯性参考系 相对地面参考系做匀速直线运动的物体也是惯性参考系 对于研究行星的运动 太阳是惯性参考系 牛顿三定律间的关系 牛顿第一定律表明物体惯性的存在 并指出力是改变物体运动状态的原因 从而完善了力的内涵 牛顿第二定律则进一步定量给出了决定物体加速度的因素 并表明质量是物体惯性大小的量度 合力为零时虽然与第一定律中的不受力在效果上是等价的 但他们本质上有受力与不受力的区别 因此第一定律不是第二定律下的特例 另外 随着物理理论的发展 尤其是相对论的提出 第二定律被证明仅适用于宏观低速运动的物体