人教物理必修一同步课件第四章牛顿运动定律45.pptx

5牛顿第三定律,自主阅读,自我检测,一、作用力和反作用力1.力是物体对物体的作用。只要谈到力,就一定存在受力物体和施力物体。2.两个物体之间的作用总是相互的。施力物体同时也一定是受力物体。物体间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力。3.作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的,我们可以把其中的任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。,自主阅读,自我检测,二、牛顿第三定律1.作用力与反作用力的特点:如图所示,将两弹簧测力计A、B连接在一起,当用力缓慢拉A弹簧测力计时,发现不管拉力F多大,A、B两弹簧测力计的示数总是相等,这个实验说明作用力与反作用力大小相等、方向相反。2.牛顿第三定律内容: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。3.表达式:F=-F,负号表示两力的方向相反。,自主阅读,自我检测,三、物体的受力分析1.一定质量的物体,它的加速度由它所受各个力的合力决定。因此,要了解物体的运动,就必须对它的受力情况进行分析。2.受力分析:把指定物体(研究对象)在特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。3.对物体进行受力分析时,必须十分明确我们是在分析研究对象所受的力,而不是研究对象施加给其他物体的力。4.一对平衡力:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,这样的一对力称为平衡力。一对平衡力不一定是性质相同的力,而一对作用力和反作用力的性质一定相同。,自主阅读,自我检测,正误辨析(1)先有作用力,然后有反作用力。()解析物体间的作用力与反作用力总是相互依存、同时产生、同时消失。答案(2)作用力与反作用力大小相等,方向相反,合力为零。()解析作用力与反作用力不是作用在同一物体上,不能求合力。答案(3)物体间的作用力可能与反作用力垂直。()解析物体间的作用力与反作用力一定在一条直线上,不可能垂直。答案(4)只有两物体接触时,才会产生作用力与反作用力。()解析非接触力如重力、电荷间的作用力等力也一定存在反作用力。答案,自主阅读,自我检测,(5)物体间的作用力与反作用力一定是同性质的力。()解析如摩擦力的反作用力还是摩擦力,弹力的反作用力还是弹力,故二者性质相同。答案(6)一个物体受几个力作用,则一定存在几个反作用力。()解析任何一个力都有一个反作用力,所以一个物体受几个力作用就一定存在几个反作用力。答案(7)只要大小相等、方向相反的同一条直线上的两个力就是一对作用力和反作用力。()解析大小相等、方向相反的同一条直线上的两个力也可能是一对平衡力。答案,探究一,探究二,探究三,正确理解牛顿第三定律情景导引“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在一次“掰腕子”比赛中,甲轻松地胜了乙,是否是因为甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力?要点提示不是。甲、乙两手间的力为作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知,这两个力大小相等,甲之所以胜了乙,那是因为甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力。,探究一,探究二,探究三,知识归纳1.作用力和反作用力的关系,2.牛顿第三定律的适用范围定律中的“总是”说明对于任何物体、在任何情况下牛顿第三定律都是成立的。对此,可以从以下几个方面理解:(1)不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等。(2)不管物体的运动状态如何。例如静止的物体之间、运动的物体之间或静止物体与运动物体之间的相互作用力总是大小相等的。(3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的。,探究一,探究二,探究三,3.牛顿第三定律的意义牛顿第一、二定律是对单个物体(质点)而言的,只解决了一个物体运动规律的问题。但自然界中物体是相互联系、相互影响、相互作用的,一个物体在受其他物体作用的同时也会对其他物体有力的作用,不讨论物体间的相互作用就不能较全面地认识物体的运动规律,也就无法解决现实中的许多问题。因此,只有牛顿第一、二定律还不够,必须加上牛顿第三定律才能构成比较全面地反映机械运动的一套定律。,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例1】关于车拉马、马拉车的问题,下列说法正确的是()A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等,探究一,探究二,探究三,解析车的运动状态的变化,是由车受到的合力决定的。当马拉车的力较小时,拉力与车受到地面的摩擦力大小相等,车保持静止;当马拉车的力大于车所受到的地面摩擦力时,车就开始启动并加速前进。根据牛顿第三定律作出判断,马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等,C正确。答案C,探究一,探究二,探究三,牛顿第三定律的特点牛顿第三定律是个普遍规律,它的成立不受条件限制,作用力与反作用力的关系与物体运动状态、参考系的选取均无关。,探究一,探究二,探究三,变式训练1下列说法正确的是()A.甲学生把乙学生推倒,说明乙学生受到的力大B.静止在水平面的物体,受到的重力和支持力是一对作用力和反作用力C.跳高运动员,跳高时运动员蹬地的力小于地面对它的作用力D.玻璃杯掉到地面上打破,地面对玻璃杯的作用力等于玻璃杯对地面的作用力,探究一,探究二,探究三,解析力的作用是相互的,甲用力把乙推倒,甲对乙有力的作用,乙对甲也有力的作用,而且大小相等、方向相反,是相互作用力,故A错误;物体的重力是作用在物体上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,故B错误;跳高运动员,跳高时运动员蹬地的力与地面对它的作用力大小相等、方向相反是相互作用力,故C错误;玻璃杯掉到地面上打破,地面对玻璃杯的作用力等于玻璃杯对地面的作用力,是相互作用力,故D正确。答案D,探究一,探究二,探究三,一对相互作用力与一对平衡力之间的比较情景导引如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的茶杯,试分析茶杯受到哪几个力的作用?这个力的反作用力分别是什么力?这几个力的平衡力又分别是什么力?,探究一,探究二,探究三,要点提示如图所示,茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN这两个力的作用,重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力,茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN正好是一对平衡力。,探究一,探究二,探究三,知识归纳1.一对相互作用力与一对平衡力之间的比较,探究一,探究二,探究三,2.两对力的关注对象的差异,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例2】(多选)如图所示,用绳把桶悬挂在天花板上时,下列说法正确的是()A.桶受到的重力和绳受到的拉力是一对平衡力B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对平衡力C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对作用力与反作用力D.桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力解析桶受到的重力和绳受到的拉力分别作用在桶和绳上,不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一对平衡力,选项B正确,C错误;桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是桶和绳间的相互作用,选项D正确。答案BD,探究一,探究二,探究三,区别作用力与反作用力和平衡力的方法区别作用力与反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点,一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上,而作用力与反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上,但作用在两个物体上的力也不一定是作用力与反作用力,还必须是因为相互作用而产生。,探究一,探究二,探究三,变式训练2如图所示,有人用一簇气球通过绳使一座小屋成功升空,成为“会飞的小屋”。下列说法正确的是()A.小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力B.小屋受到绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力C.小屋对绳的拉力和小屋所受重力是一对作用力和反作用力D.小屋对绳的拉力和小屋所受重力是一对平衡力,探究一,探究二,探究三,解析小屋受到绳的拉力和小屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力,故A正确;小屋受到绳的拉力和小屋所受重力的受力物体都是小屋,不是作用力和反作用力,故B错误;小屋对绳的拉力的施力物体是小屋,受力物体是绳子,小屋所受重力的施力物体是地球,受力物体是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故C、D错误。答案A,探究一,探究二,探究三,对物体受力分析的理解情景导引如图所示,滑雪运动员沿斜坡下滑。有人说运动员受到了下滑力的作用,你认为这种说法对吗?要点提示这种说法不对。运动员沿斜坡下滑时受到竖直向下的重力、垂直于斜坡向上的支持力和沿斜坡向上的摩擦力的作用。重力沿斜坡向下的分力的作用效果就是使运动员沿斜坡向下运动,并不存在其他的下滑力。,探究一,探究二,探究三,知识归纳1.受力分析的一般步骤(1)确定研究对象。(2)按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析。(3)画出力的示意图。,探究一,探究二,探究三,2.判断力是否存在的方法(1)依据力的产生条件:根据各种性质的力产生的条件进行判断,如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是相互接触、有弹力且有相对运动或相对运动趋势。(2)依据作用力和反作用力的关系:利用作用力和反作用力的关系来检验力是否存在,因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的。(3)依据物体所处的运动状态:力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系。当有些力是否存在或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。,探究一,探究二,探究三,典例剖析【例3】如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力(假设水平地面光滑)()A.3个,4个B.4个,4个C.4个,5个D.4个,6个解析对物体A进行受力分析,竖直方向上受两个力:重力和支持力,水平方向受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用;对物体B进行受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力,水平方向受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故选项C正确。答案C,探究一,探究二,探究三,受力分析易错点(1)易漏力。受力分析时漏掉一些力,防止漏力的措施是按顺序分析受力。(2)易添力。受力分析时添加了多余的力,防止添力的措施是寻找它们的施力物体,找不到施力物体的力不存在。,探究一,探究二,探究三,变式训练3(多选)如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下而处于静止状态,对M的受力情况,下列说法正确的是()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用解析对M进行受力分析,M受重力、斜面的支持力,F推M,与斜面挤压处是否有摩擦,是沿斜面向上还是沿斜面向下,由F与重力沿斜面方向的分力大小mgsin决定,所以A、B正确,C、D错误。答案AB,1,2,3,4,1.关于作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上的两力,一定是一对作用力和反作用力B.弹力和摩擦力总有其反作用力,重力没有反作用力C.作用力和反作用力总是同时产生、同时消失D.先出现作用力,后出现反作用力解析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且分别作用于两个物体上,但反过来不一定成立,故选项A错误;任何力的作用都有反作用力,故选项B错误;力是物体间的相互作用,作用力和反作用力如果一个存在而另一个消失,则说明这种作用不是相互的,故选项C正确,D错误。答案C,1,2,3,4,2.铁锤砸在核桃上把核桃砸碎了。对于这一现象,下列说法正确的是()A.铁锤对核桃的力大于核桃对铁锤的力B.铁锤对核桃的力小于核桃对铁锤的力C.铁锤对核桃的力与核桃对铁锤的力大小相等D.无法判断它们之间的相互作用力的大小关系解析铁锤砸核桃,并把核桃壳砸碎了。在这一现象中,铁锤砸核桃的力与核桃对铁锤的力是一对相互作用的作用力与反作用力,它们总是大小相等,方向相反,故C正确,A、B、D错误。答案C,1,2,3,4,3.小巧美观的冰箱贴利用磁性贴在冰箱的竖直表面上。静止不动时,冰箱贴()A.受到的磁力小于受到的弹力B.与冰箱间有四对作用力与反作用力C.受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力D.受到冰箱的作用力一定竖直向上解析冰箱贴静止不动,受力平衡,它受到的磁力和受到的弹力是一对平衡力,大小相等,故A、C错误;冰箱贴与冰箱间的作用力有:摩擦力、磁力和弹力,则冰