高中物理 第4章 牛顿运动定律 5 牛顿第三定律课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 牛顿运动定律 第四章 5牛顿第三定律 第四章 如下图所示是某校高一年级 1 班与 2 班的一场拔河比赛 比赛结果 1 班同学胜出 拔河时 1 班同学对绳的拉力比 2 班同学大吗 1 力是物体对物体的作用 只要谈到力 就一定存在着 和 2 两个物体间的作用总是相互的 相互作用的两个力中一个叫做作用力 另一个就叫 作用力与反作用力 受力物体 施力物体 反作用力 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 表达式 负号表示两力的 牛顿第三定律 相等 相反 同一条直线上 f f 方向相反 1 概念 把研究对象 指定物体 在指定的物理环境中受到的 力都分析出来 并画出物体所受的力的 这个过程就是受力分析 2 受力分析的用途 一个物体的运动状态是否改变 可以用加速度描述 加速度的大小是由物体所受各个力的 决定的 求物体的加速度时 必须先对物体进行 物体的受力分析 所有 示意图 合力 受力分析 3 三种常见作用力 1 重力 任何物体都受 方向 2 弹力 两个相互接触的物体相互挤压 就会产生 其方向与接触面 3 摩擦力 当接触面粗糙且发生相对运动或具有相对运动趋势时 接触面处就会产生 或 其方向与接触面 重力 竖直向下 弹力 垂直 滑动摩擦力 静摩擦力 平行 一 对牛顿第三定律的理解1 适用范围 牛顿第三定律是个普遍定律 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 特别提醒 1 作用力和反作用力分别作用在两个物体上 其作用效果分别体现在各自的受力物体上 所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消 2 牛顿第一定律和第二定律是对单个物体而言的 只解决了一个物体的运动规律 牛顿第三定律揭示了力作用的相互性 反映了物体的相互作用规律 是整个力学的基础 二 一对平衡力跟一对作用力和反作用力的区别与联系 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 解析 人的推力等于车对人的作用力 它们是一对作用力与反作用力的关系 故a错误 汽车还静止在水平地面上 说明人的推力等于汽车受到的静摩擦力 它们是一对平衡力 故bd错误 c正确 三 物体受力分析1 受力分析把指定物体 研究对象 在指定的物理环境中受到的所有力找出来 并画出受力示意图 这就是受力分析 2 受力分析常用的方法 1 整体法与隔离法 整体法 隔离法在受力分析时要灵活选用 当所涉及的物理问题是整体与外界作用时 应用整体分析法 可使问题简单明了 而不必考虑内力的作用 当涉及的物理问题是物体间的作用时 要应用隔离分析法 这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力 2 假设法 在受力分析时 若不能确定某力是否存在 可先对其作出存在或不存在的情况假设 然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在 3 受力分析的步骤 4 受力分析时应注意的几个问题 1 分析物体受力时 只分析周围物体对研究对象所施加的力 不要分析研究对象对周围物体施加的力 也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过 力的传递 作用在研究对象上 2 受力分析时 不要多力或漏力 要注意确定每个力的施力物体和受力物体 在力的合成和分解中 不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力 3 正确区分内力和外力 对几个物体组成的系统进行受力分析时 这几个物体间的作用力为内力 不能在受力图中出现 当把其中的某一物体单独隔离分析时 原来的内力变成外力 要画在受力图上 4 物体受力情况会随运动状态的改变而改变 必要时要运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向 5 受力分析需严密 外部作用看整体 互相作用要隔离 找施力物体防 添力 顺序分析防 漏力 分力和合力避 重复 性质力效果力免 重记 对牛顿第三定律的理解 解析 根据牛顿第三定律知 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 c 这种设计不能使小车运行 因为它违反了牛顿第二定律d 这种设计不能使小车运行 因为它违反了牛顿第三定律答案 c解析 风扇吹出的风吹到风帆上时 根据牛顿第三定律 风会给风扇一个等大反向的反作用力 因此对于整个装置而言 作用力和反作用力是内力 小车所受的合力为零 小车不会运动 违反了牛顿第二定律 故选c 对作用力和反作用力与平衡力的理解 物体对斜面的压力fn2和斜面对物体的支持力fn及物体对斜面的摩擦力ff 和斜面对物体的摩擦ff同属物体和斜面间的相互作用力 分别作用在斜面和物体上 因此它们是两对作用力与反作用力 选项a错误 选项b正确 物体所受的重力是地球施加的 其反作用力是物体对地球的吸引力 应作用在地球上 选项c错误 重力可以沿斜面方向和垂直于斜面方向分解 任何一个分力都作用在该物体上 而物体对斜面的压力fn2作用在斜面上 选项d错误 答案 b 答案 bc解析 绳子对儿童的拉力和儿童对绳子的拉力是作用力和反作用力 大小相等 方向相反 故a错误 儿童从井内加速向上提的过程中 加速度方向向上 根据牛顿第二定律得绳子对儿童的拉力大于儿童的重力 故b正确 消防员对绳子的拉力与绳子对消防员的拉力是一对作用力和反作用力 故c正确 消防员对绳子的拉力与绳子对儿童的拉力作用在不同物体上 不是一对平衡力 故d错误 物体的受力分析 解析 以b为研究对象 其受力情况如图 b 所示 即要保持物体b平衡 b应受到重力 压力 摩擦力 力f4个力的作用 对整体受力分析如图 c 即整体只受到外力f和整体的重力 物体a和墙壁之间没有弹力 因此没有摩擦力 所以物体a受力分析如图 d 所示 故物体a受到重力 支持力和摩擦力3个力的作用 答案 物体a受3个力作用 物体b受4个力作用 答案 a解析 若m斜面光滑时 m受到4个力 重力mg m对m的压力 墙壁的弹力和地面的支持力 若m斜面粗糙 且m匀速下滑时 m受到4个力 重力mg m对m的压力和滑动摩擦力 地面的支持力 根据整体法研究知墙壁对m没有弹力 若斜面粗糙 m加速下滑时 m受到5个力 重力mg m对m的压力和滑动摩擦力 墙壁的弹力和地面的支持力 故选a 开放 探究 a a对b的作用力的大小等于b对a的作用力的大小b a对b的作用力的大小大于b对a的作用力的大小c a蛋碰撞瞬间 其内蛋黄和蛋白由于惯性会对a蛋壳产生向前的作用力d a蛋碰撞部位除受到b对它的作用力外 还受到a蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力 所以所受合力较小 解析 a对b的作用力和b对a的作用力为作用力与反作用力 一定大小相等 a正确 b错误 在撞击瞬间 a蛋内蛋黄和蛋白由于惯性 会产生对a蛋壳向前的作用力 使a蛋壳接触处所受的合力比b蛋壳的小 因此b蛋壳易被撞破 故c d正确 答案 acd 点评 1 分别分析碰撞时两蛋壳碰撞处的受力 蛋壳所受合力越小 越不容易被撞破 2 a鸡蛋内蛋黄和蛋白由于惯性 继续向前运动 从而对a的蛋壳有向前的作用力 答案 自由泳时人的双腿总是交替上下打水 在此过程中双脚与水的作用力是倾斜的 如下图所示 某时刻右脚向下打水 左脚向上打水 则受f1 f2的反作用力 将f1 f2沿水平方向和竖直方向分解 得f 1和f 2则f 1 f 2就是人获得的向前的推进力 易错点 对作用力与反作用力理解不透导致错解 c 当甲把乙加速拉过去时 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力d 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 所以甲获胜 易错分析 本题易错选项及错误原因具体分析如下 正确解答 物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的 只有当物体所受的合外力不为