高中物理 5.3 牛顿第三定律（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第3节牛顿第三定律 1 知道作用力与反作用力是相互的 理解作用力与反作用力的概念 2 理解牛顿第三定律 能利用该定律解释生活中的相关现象 3 正确区分作用力与反作用力和平衡力 重点 正确理解牛顿第三定律 明确作用力与反作用力之间的关系 难点 1 正确区分作用力与反作用力和平衡力 2 应用牛顿第三定律分析实际问题 一 作用力与反作用力1 定义两个物体之间的作用是 的 物体之间相互作用的这一对力叫做 和 我们可以把其中的任意一个力叫做作用力 则另一个力就叫做反作用力 2 施力物体与受力物体 的两个物体互为施力物体和受力物体 相互 作用力 反作用力 相互作用 3 三对常见的作用力和反作用力 地球对物体的吸引力 物体对地球的吸引力 手对弹簧的拉力 弹簧对手的拉力 重物对水平桌面的压力 的支持力 水平桌面对重物 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 上 2 表达式 式中的 号表示方向 相等 相反 一条直线 f f 相反 判一判 1 只有物体相互接触时 物体间才存在作用力和反作用力 2 两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力 3 凡是大小相等 方向相反 作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力 4 跳高运动员从地面上起跳的瞬间 地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 提示 1 不接触的物体间也存在作用力和反作用力 比如磁铁和铁钉之间的作用力 故 1 错 2 两个物体间的作用力和反作用力产生的机理是相同的 是弹力都是弹力 是摩擦力都是摩擦力 因此 作用力和反作用力的性质一定相同 故 2 对 3 大小相等 方向相反 作用在一条直线上的两个力也可能是一对平衡力 故 3 错 4 跳高运动员从地面上起跳的瞬间 运动员受重力和地面对运动员的支持力 当支持力大于重力时 运动员才产生向上的加速度 才能起跳 而地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力 大小一定相等 故 4 错 探究作用力和反作用力1 在鼓掌时右手用力拍打左手 两只手同时感觉到力的作用 用一只弹簧测力计拉一条橡皮筋时 发现弹簧测力计的弹簧和橡皮筋都发生了形变 当将两个磁铁慢慢地靠近时 可以看到它们很快地运动起来 这两个磁铁都受到了吸引力 根据上述现象 试完成下表 是 是 是 是 2 有同学说 先有作用力后有反作用力 你认为这种说法对吗 试举例说明 提示 这种说法不对 作用力和反作用力总是同时产生 同时消失 同时变化的 例如在踢足球时 当球踢出后 球和脚之间的相互作用力就立即消失了 再如用弹簧探究作用力与反作用力的关系时 在拉动弹簧的整个过程中 两个弹簧的拉力同时产生 同时变化 同时消失 知识点拨 作用力与反作用力的四个性质 1 同质性 作用力和反作用力是同一性质的力 即作用力是重力 反作用力也是重力 作用力是弹力 反作用力也是弹力 2 异体性 作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上 各自对自己的受力物体产生作用效果 所以它们产生的作用效果不会抵消 3 同时性 作用力与反作用力总是同时产生 同时变化 同时消失 4 普遍性 作用力和反作用力的关系适用于任何物体之间 与物体的运动状态无关 与参考系的选择也无关 探究归纳 作用力与反作用力1 分别作用在两个物体上 2 同时产生 同时变化 同时消失 典例1 人走路时 人和地球间的作用力和反作用力的对数有 a 1对b 2对c 3对d 4对 思路点拨 人走路时 受到地球几个力的作用 人和地球间的作用力和反作用力就有几对 解析 选c 人走路时 受到地球对人的引力 摩擦力和支持力 人对地球的引力和地球对人的万有引力是一对作用力和反作用力 人对地面的摩擦力和地面对人的摩擦力是一对作用力和反作用力 人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力和反作用力 共有3对作用力与反作用力 故c正确 变式训练 如图所示 p q叠放在一起 静止在水平面上 在下列的各对力中 属于作用力与反作用力的是 a p所受重力和q对p的支持力b q所受的重力和q对p的支持力c p对q的压力和q对p的支持力d q对桌面的压力和桌面对q的支持力 解析 选c d 作用力与反作用力作用在两个物体上 故a错 作用力与反作用力性质相同 故b错 p对q的压力和q对p的支持力及q对桌面的压力和桌面对q的支持力是因为相互作用而产生的 故c d正确 牛顿第三定律1 探究作用力与反作用力的大小 方向关系 1 如图所示 把a b两只弹簧测力计连接在一起 用手拉弹簧测力计 结合表格分析两只弹簧测力计的读数的关系 它们受力的方向有什么关系 由此你可以得出的结论是什么 点拨 保持两测力计平行 注意测钩的角度 以免产生扭力 a弹簧不动 用b弹簧拉a b弹簧不动 用a弹簧拉b a b对拉 同时两弹簧匀速运动 a b对拉 同时两弹簧加速运动 相同 相同 相同 相同 结论 两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 方向相反 2 如图甲所示 用力拉固定有力传感器的物体 当物体静止或运动时 计算机显示人的拉力和物体受力如图乙 观察图乙分析作用力和反作用力的大小有什么关系 方向有什么关系 思路分析 本实验能更精确地分析作用力与反作用力的大小和方向之间的关系 提示学生注意分析乙图图象的物理含义 提示 乙图反映了作用力和反作用力在任何时刻总是大小相等 方向相反 2 结合表格分析作用力与反作用力和一对平衡力的不同点和共同点 作用在两个物体上 作用在一个物体上 一定是同种性质的力 可以是不同性质的力 不能抵消 可以抵消 一定同时出现 同时 变化 同时消失 不一定同时出现 也 不一定同时消失 等大 反向 作用在同一条直线上 知识点拨 牛顿三定律的区别与联系1 区别 1 物理意义 牛顿第一定律 指出了力是物体运动状态发生改变的原因 即力是产生加速度的原因 牛顿第二定律 f合 ma 揭示了加速度是力作用的结果 揭示了力 质量 加速度的定量关系 牛顿第三定律 f f 揭示了物体间力的作用的相互性 明确了相互作用力的关系 2 研究方法 牛顿第一定律 根据理想实验归纳总结得出 不能直接用实验验证 牛顿第二定律 用控制变量法研究f m a之间的关系 可用实验验证 牛顿第三定律 由实际现象归纳总结得出 可用实验验证 2 联系牛顿三定律是一个整体 是动力学的基础 牛顿第二定律是以牛顿第一定律为基础 由实验总结得出的 探究归纳 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相等 方向相反 作用在同一条直线上 2 表达式 作用力 f f 反作用力 式中的 号表示方向相反 3 作用力和反作用力有四个特征 1 等值 2 反向 3 共线 4 相互作用 典例2 一物体受绳拉力的作用 由静止开始前进 先做加速运动 然后改为匀速运动 再改为减速运动 下列说法正确的是 a 加速前进时 绳拉物体的力大于物体拉绳的力b 减速前进时 绳拉物体的力小于物体拉绳的力c 只有匀速前进时 绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等d 不管物体如何前进 绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 思路点拨 解答本题应把握以下两点 1 判断两力是否是相互作用力 2 由牛顿第三定律判断两力的关系 解析 选d 绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力和反作用力 由牛顿第三定律可知作用力 反作用力总是大小相等 与相互作用的物体所处的状态没有关系 故选d 变式训练 如图所示 吊于电梯天花板上的物体处于静止状态 下列说法中正确的是 a 绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是作用力与反作用力b 物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力c 物体的重力与绳对物体的拉力是一对平衡力d 物体的重力的反作用力作用在绳上 解析 选a c 绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是物体和绳直接相互作用而产生的 是作用力与反作用力的关系 a对 物体的重力和物体对绳的拉力其受力物体不一致 不是一对平衡力 b错 物体的重力与绳对物体的拉力均作用在物体上 二力为平衡力 c对 物体重力的反作用力作用在地球上 d错 温馨提示 牛顿第三定律不仅揭示了两物体相互作用的规律 而且为解决力学问题转换研究对象提供了理论基础 拓宽了牛顿第二定律的适用范围 在力学题目中时有考查 典例 双人滑冰比赛表演刚开始时两人静止不动 随着优美的音乐响起 相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动 假定两人与冰面间的动摩擦因数相同 已知甲在冰上滑行的距离比乙远 这是由于 a 在推的过程中 甲推乙的力小于乙推甲的力b 在推的过程中 甲推乙的时间小于乙推甲的时间c 在刚分开时 甲的初速度大于乙的初速度d 在刚分开时 甲的加速度小于乙的加速度 思路点拨 解答本题应把握以下三点 1 甲推乙的力与乙推甲的力为作用力 反作用力 2 用牛顿第二定律判断甲 乙的加速