－人教版必修1 4.5 牛顿第三定律 学案.doc

4.5 牛顿第三定律 学案要点导学牛顿第一定律和牛顿第二定律解决了一个质点运动规律的问题，但自然界的物体是相互联系、相互影响、相互作用的。一个物体受到其他物体作用的同时也会对其他物体有作用，不讨论物体间的相互作用就不能比较全面地认识物体的运动规律，也就无法解决某些实际问题。因此只有牛顿第一定律和牛顿第二定律是不够的，必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面的反映机械运动规律的运动定律。在分析物体受力和求解某些不便直接求解的力时，经常要用到牛顿第三定律。1、牛顿第三运动定律的内容：两个物体之间的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。2、应该能正确领会牛顿第三运动定律的物理意义，牛顿第三运动定律实质上揭示了物体间的作用是相互的，力总是成对出现的，物体作为施力物的时候它也一定是受力物。要知道作用力与反作用力是同时产生、同时消失、同时同样变化、一定是同一性质的力。并且作用力和反作用力“大小相等、方向相反”的关系与两个物体相互作用的方式、相互作用时的运动状态均无关。3、要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。现将一对相互作用力与一对平衡力列表进行比较如下：一对力比较项目一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在同一物体上两个力分别作用在两个不同物体上两个力涉及三个物体两个力涉及两物体可以求合力，且合力一定为零不可以求合力两个力的性质不一定相同两个力的性质一定相同两个力共同作用的效果是使物体平衡两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力一定同时产生、同时变化、同时消失共同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上范例精析例1 跳高运动员从地面跳起,这是由于（ ）a.运动员给地面的压力等于运动员受的重力b.地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力c.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力d.地面给运动员的支持力等于运动员给地面的压力 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，所以地面给运动员的支持力必须大于运动员的重力。而地面给运动员的支持力与运动员给地面的压力是一对作用与反作用力，必定大小相等、方向相反。所以本题正确的选项是cd。 拓展 本题容易错选a，防止出错的关键是知道运动员具有向上的加速度，运动员不是处于平衡状态。也就是说即使在水平面上，重力等于支持力也是有条件的。这里只有地面给运动员的支持力与运动员给地面的压力大小相等是无条件成立的。再看一习题, 手托着一木块，由静止开始向下加速运动，手对木块的支持力应该（ ）a.小于木块对手的压力 b.等于木块对手的压力c.大于木块对手的压力 d.小于木块所受的重力这里手对木块的支持力和木块对手的压力一定等大反向，但木块的重力一定大于手对木块的支持力，所以正确的选项是bd。 例2 一个物体静止地放在水平桌面上，求证物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小。解析 证明：设一质量为m的物体放在水平桌面上，桌面对物体的支持力大小为fn，物体对桌面的压力大小为fn，如图4-5-1所示，则依据牛顿第二定律可知：fn=mg （1）依据牛顿第三定律可知： n=n （2）所以n=n，即物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小 拓展 做证明题时，首先必须把相关的物理情景和所使用的物理量交代清楚，在证明过程中要把证明依据交代清楚，有必要的推理过程，最后有结论。容易看出，上述的证明中（1）式成立是有条件的，而（2）式成立是无条件的。 例3 置于水平面上的小车，有一弯折的细杆，弯折成角度，如图4-5-2所示，其另一端固定了一个质量为m的小球问：（1）小车静止时小球对杆的作用力；（2）当车子以加速度a向左加速前进时，再求小球对细杆的作用力。 解析 小球对细杆的作用力很难直接求出，依据牛顿第三定律转移研究对象，只要能求出细杆对小球的作用力，其反作用力就可求出。（1）以小球为研究对象，小球受两个力的作用：重力g和杆对它的作用力f，这两个力是一对平衡力，所以此时杆对小球的作用力f方向沿竖直向上，大小等于小球的重力mg。小球对杆的作用力方向竖直向下，大小等于mg。（2）当车子以加速度向左加速前进时，把杆对小球的作用力f沿水平和竖直方向分解，水平分力为f1，竖直分力为f2，如图4-5-3所示，由牛顿第二定律可知：f2-mg=0f1=m 杆对小球的作用力f=。故球对细杆作用力，f=f=，方向如图4-5-3，tan=a/g。 拓展 有的同学会错误地认为细杆对小球作用力f的方向沿细杆向上，产生这种错误的原因是没有区分绳子和细杆对小球作用力的特点，绳子的拉力一定沿着绳子的收缩方向，而细杆的作用力就不一定沿着细杆方向。由图4-5-3可以看出，只有当a=gtan时，杆对小球的的力才沿杆子方向。能力训练1、力是_的相互作用，物体间相互作用的这一对力，通常叫做_和_物体间、作用力、反作用力2、两物体之间的作用力和反作用力总是_，_，_这就是牛顿第三定律大小相等，方向相反，作用于同一直线上3、一对作用与反作用力和一对平衡力的主要区别如下 一对作用与反作用力一对平衡力 4、物体静止在水平桌面上，下列说法正确的是（ c ） a物体受到桌面的支持力等于物体的重力，但它们不是一对平衡力 b物体对桌面的压力就是物体的重力，它们是一对作用力与反作用力 c物体对桌面的压力大小等于桌面对物体的支持力的大小，它们是一对作用力与反作用力 d物体对桌面的压力的大小等于桌面对物体的支持力，它们是一对平衡力5、下列说法正确的是 （ cd ） a拔河比赛时，胜方拉对方的力大于败方拉对方的力 b马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力 c太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力大小一定相等 d用铁锤钉钉子，锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等6、关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是（abd） a作用力和反作用力一定是同一性质的力 b作用力与反作用力一定同时产生，同时消失 c作用力与反作用力的作用效果一定互相抵消 d作用力与反作用力的大小一定相等，方向一定相反7、下列说法中正确的是（ ）a人走路时地对脚的推力大于人对地的蹬力,所以人才能向前进b只有人站着不动时人对地的压力才与地对人的弹力等大c.人站着在地面上时人对地的压力总是与地对人的弹力等大d.以卵击石时,石头对卵的压力与卵对石头的弹力等大8、手托着一木块，由静止开始向上减速运动，手对木块的支持力应该（ ）a.小于木块对手的压力 b.等于木块对手的压力c.大于木块对手的压力 d.小于木块所受的重力9、弹簧拉着木块在竖直平面内匀速下降,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是（b） a.一对平衡力b.一对作用力反作用力c.大小相等，方向相反，作用在一条直线上d.大小相等，方向相反，作用在同一物体上10、关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是（ ）a.做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的b.物体的合外力方向与它的加速度方向相同，与它的速度方向相反，则它的速度