高中物理 3.1《牛顿第三定律》课件 沪科版必修1.ppt

情景切入 它不是物 但不能离开物而存在 它不孤独 总是成双成对地出现 它不让你看见 但你能觉察到它的作用效果 它不能象数那样相加 而是遵循另外的法则 你知道这是什么吗 它就是我们即将要学习的 自然界的力现象无处不在 无奇不有 如图 那么 在生活中接触到的力有些什么特点呢 如何发挥力的作用 避免力的危害 本章将探讨这些问题 力 第三章力与相互作用 3 1牛顿第三定律 学习目标 1 知道作用力与反作用力的概念 2 理解 掌握牛顿第三定律 3 区分平衡力跟作用力与反作用力 请按下图所示姿势坐到椅子上 把上身挺直 不准向前倾 两小腿竖直 不准移到椅子底下 然后试试看能否站起 你知道这是为什么吗 一 力的作用是相互的也是同时发生的 1 大量实验事实表明 自然界中一切力的现象 总是表现为物体之间的相互作用 只要有力发生 就一定有受力物体和施力物体 甲物体施给乙物体一个力的同时 甲物体也受到乙物体施给的一个力 施力物体同时也是受力物体 受力物体同时也是施力物体 2 物体间相互作用的这一对力 通常叫做作用力和反作用力 把相互作用的一对力中的一个叫做作用力 或反作用力 另个就叫做反作用力 或作用力 习惯上 常把研究对象受到的力称为作用力 而把研究对象对其他施力物体所施加的力称为反作用力 作用力和反作用力是同时发生的 切莫以为 作用力在先 反作用力在后 可以用自已的双手对掌体会 用脚踢足球 有人说 只有把脚对球的力叫作用力 球对脚的力叫反作用力才行 因为前者是主动力 后者是被动力 主动力在先 被动力在后 这种说法是错误的 因为主动力与被动力只能说明引起相互作用的原因 并不意味着相互作用有先后之分 水浒传 第七回 鲁智深倒拔垂杨柳 中有这样一个情节 众泼皮嫌一株柳树上的老鸹叫 鲁智深想了一想 走到树前 把布裰脱了 用右手向下 把身倒缴着 却把左手拔住上截 把腰只一伸 将那棵柳树连根拔起 有人说 鲁智深对柳树施加了力 柳树对鲁智深没有力的作用 因此才把柳树拔了出来 这句话是否正确 答案 这句话的说法是错误的 其原因是力的作用是相互的 不存在只有施力物体而没有受力物体的力 也不存在只有受力物体而没有施力物体的力 鲁智深对柳树施加了力 同时柳树也对鲁智深施加了力 点评 对于新的问题 我们要善于从中找到复杂情况下所体现出来的物理模型 用探究性的方式去解决这些问题 其实本题只考查力的概念这一基本物理知识点 作用力和反作用力 1 大小关系 演示实验 f1 改变不同的条件 观察两弹簧的读数大小关系 实验注意事项 1 使用弹簧秤前先进行调零 2 拉伸弹簧秤时不能超过量程 3 将弹簧秤放在水平桌面上水平拉 结论 两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等的 2 方向关系 作用力和反作用力方向相反 在同一直线上 3 作用点 作用力和反作用力的作用点在相互作用的两个物体上 的 师生互动实验 大人和小孩进行拔河比赛 不用绳子 手与手对拉 结果大人胜了 小孩输了 问 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小关系如何 答 大小相等 可用弹簧来模拟拔河过程 拔河 用传感器探究作用力与反作用力的关 1 左边两图反映了什么 2 右图反映了作用力和反作用力的大小有什么关系 3 右图反映了作用力和反作用力的方向有什么关系 例1 当两只手分别用20n的力在同一直线上沿相反方向拉弹簧秤的挂钩和手拉环 弹簧秤的示数是多少 答 20n 例2 瘦弱的男子和一个大力士 掰腕子 两手间的作用力与反作用力一样大吗 以卵击石 鸡蛋 粉身碎骨 但石头 安然无恙 是不是鸡蛋对石头的力小 石头对鸡蛋的力大 答案 1 两手间的作用力与反作用力是大小相等的 大力士会赢的原因是大力士手腕能承受的力大小瘦弱男子能承受的力 所以 掰手腕 比的是手腕能承受的力的大小 不要尝试与大力士进行比赛 悬殊太大容易出现骨折危险 2 鸡蛋石头间作用力与反作用力也是大小相等的 只不过鸡蛋所能承受的力远小于石头能承受的力 二 牛顿第三定律 一 定义 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 作用在同一条直线上 理解 定义中的 总是 是强调对于任何物体 在任何情况下均成立 1 不管物体大小形状如何 2 不管物体的运动状态如何 3 作用力与反作用力是同时产生 变化及消失 2 表达式 f f 式中的 号表示方向相反 3 重要意义 牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面 是牛顿第一 第二定律的重要补充 定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律 即作用力和反作用力定律 全面揭示了作用力和反作用力的关系 可归纳为三个性质和四个特征 三个性质是 a 异体性 作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上 各自产生各自的作用效果 b 同时性 作用力和反作用力总是同时产生 同时变化 同时消失 不分先后 c 相互性 作用力和反作用力总是相互的 成对出现的 四个特征是 a 等值 大小总是相等的 b 反向 方向总是相反的 c 共线 总是在同一直线上 d 同性 力的性质总是相同的 牛顿第三定律揭示了力作用的相互性 兼顾施力 受力两个方面 是正确分析物体受力的基础 定律说明物体间力的作用是相互的 因而物体运动状态的改变也必然相互关联 借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析 牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系 不仅适用于静止的物体之间 也适用于相对运动的物体之间 这种关系与作用力性质 物体质量大小 作用方式 接触还是不接触 物体运动状态及参考系的选择均无关 牛顿第三定律是牛顿及其前人通过大量实验得出的一条普遍规律 广泛应用于生产 生活和科学技术中 所以要把所学知识与实际问题联系起来 用以解决各种实际问题 牛顿第三定律的应用 思考 在太空中没有空气 火箭前进的动力是谁提供的 疑问 拔河时我们知道老师拉学生的力大小等于学生拉老师的力 且方向相反 既然大小相等 方向相反 这两个力就会相互抵消 相互平衡 那拔河还有什么胜负之分啊 作用力反作用力与平衡力的区别 大小相等 方向相反 作用在一条直线上 两个力作用在同一物体上 两个力的性质一定相同 一个力的产生 变化 消失不一定影响另一个力 两个力同时产生 同时变化 同时消失 两个力作用在相互作用的两个物体上 两个力性质不一定相同 两个力共同作用效果是使物体平衡 两个力各有各的作用效果 例一 一个大汉 甲 跟一个女孩 乙 站在水平地面上手拉手比力气 结果大汉把女孩拉过来了 对这个过程中作用于双方的力的关系 不正确的说法是 a 大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大 b 大汉拉女孩的力不一定比女孩拉大汉的力大 c 大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等 d 只有在大汉把女孩拉动的过程中 大汉的力才比女孩的力大 在可能出现的短暂相持过程中 两人的拉力一样大 例二 关于两个物体间作用力与反作用力的下列说法中 正确的是 a 有作用力才有反作用力 因此先有作用力后产生反作用力 b 只有两个物体处于平衡状态中 作用力与反作用力才大小相等 c 作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间 d 作用力与反作用力的性质一定相同 3 一本书静放在水平桌面上 则 a 桌面对书的支持力的大小等于书的重力 它们是一对相互平衡力 b 书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用与反作用力 c 书对桌面的压力就是书的重力 它们是同一性质的力 d 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力 如图所示 桌面上有质量为600g的书 用图示法表示出桌面对书的支持力并作出这个力的示意图 g取10n kg 解析 首先计算出书的重力 再结合初中学过的二力平衡条件 明确方向及标度即可作图 书的重力为g mg 6n 桌面对书的支持力也为6n 作用在书上 取0 5cm长的线段表示2n 则沿力的作用点向上作出1 5cm长的有向线段即可作出力的图示 如图甲所示 这个支持力的示意图 如图乙所示 下列说法正确的是 a 甲打乙一拳 乙感到痛 而甲未感觉到痛 说明甲对乙施加了力 而乙未对甲施加力b 风吹草动 草受到了力 但没有施力物体 说明没有施力物体的力也是存在的c 磁铁吸引铁钉时 磁铁不需要与铁钉接触 说明力可以脱离物体而存在d 网球运动员用力击球 网球受力后飞出 网球受力的施力物体不再是球网 解析 甲对乙施力的同时 乙对甲也施力 只不过甲的 拳头