新教材高中物理第三章相互作用__力3牛顿第三定律课件新人教版必修第一册

1、第三章 相互作用力学习目标1.结合生活体验,认识力的相互性,理解作用力和反作用力的关系,会区分一对相互作用力与一对平衡力.培养关联整合能力.2.通过实验探究作用力和反作用力的关系得出牛顿第三定律,能正确表述牛顿第三定律,会用牛顿第三定律解释一些生活现象.培养应用物理知识解决实际问题的能力.3.通过对物体进行受力分析,认识受力分析的方法和思路,会解释现象或解决实际问题.体会用整体法和隔离法对物体进行受力分析的思路,培养分析综合能力.3牛顿第三定律知识点一 作用力和反作用力答案:乌贼对水有作用力.这两个力的方向相反.水对乌贼的作用力施力物体是水,受力物体是乌贼.乌贼对水的作用力施力物体是乌贼,受力

2、物体是水.1.如图所示,乌贼是海洋中的软体动物,它的头下有一个漏斗,身体收缩时就会把外套膜中的水从漏斗中向前喷出,从而使它向后游去.水对乌贼有作用力,乌贼对水有作用力吗?如果乌贼对水有作用力,这两个力的方向有什么关系?这两个力的施力物体和受力物体是谁?2.如图所示,光滑水平面上放有两个磁铁,让两磁铁靠近后放手,会观察到什么现象?为什么?答案:放手后两磁铁同时运动,相互吸引.因为两磁铁均受到了吸引力.3.结合生活经验并讨论,两个物体只有接触才存在作用力和反作用力吗?作用力和反作用力的大小可能有什么关系?答案:不一定,像弹力、摩擦力必须两个物体相互接触才发生相互作用,而像磁极间、电荷间不需要接触也

3、有作用力和反作用力.作用力和反作用力大小可能相等.知识点二牛顿第三定律1.下图是早期的蒸汽汽车示意图,车上有一个蒸汽动力系统,当蒸汽动力系统向后喷出气体时,由于气体的反作用力,车就会向前运动;改变喷气的方向,汽车沿气体的反方向运动.这一现象说明了什么?答案:说明作用力与反作用力方向相反且在同一直线上.2.一个小孩和一个大人分别拉两个连接在一起的完全相同的弹簧测力计(如图),两弹簧测力计的读数一样吗?请解释原因.(在弹簧测力计弹性限度内)答案:一样.作用力与反作用力大小相等,所以读数一样.3.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在 直线上.表达式是F= .相等相反

4、同一条-F知识点三物体受力的初步分析1.如图所示,在小朋友沿滑梯下滑的过程中,有人说小朋友受到了下滑力的作用.你认为这种说法正确吗?为什么?答案:这种说法不正确.小朋友沿滑梯下滑时受到竖直向下的重力,垂直滑梯向上的支持力和沿滑梯向上的摩擦力三个力的作用.小朋友沿滑梯向下运动,是重力作用的结果,并不是受到了下滑力的作用.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 .3.分析物体受到的力,有两条思路:一是根据物体 .的变化来分析和判断其受力情况;二是根据各种力的特点,从 的角度来分析物体的受力.示意图运动状态相互作用小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(

5、正确的在括号内打“”,错误的打“”).1.先有作用力,然后有反作用力.( )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.( )探究一对牛顿第三定律的理解问题情境(一) 如图所示,用手挤压放在桌面上的弹簧.1.手挤压弹簧,弹簧发生了形变,手是否也会发生形变?如果手发生了形变,那么手和弹簧各自发生形变的原因是什么?手和弹簧的形变有先后之分吗?为什么?答案:手会发生形变.手和弹簧都发生了形变,原因是它们都受到了对方的作用力.形

6、变是同时发生的,没有先后之分.因为手和弹簧受到对方的作用力是同时发生的.2.手对弹簧的力和弹簧对手的力是作用力和反作用力,它们的性质相同吗?答案:性质相同,都是弹力.(二) 如图所示,把两个相同的弹簧测力计A和B连接在一起.答案:两弹簧测力计示数相等.改变拉力的大小,两弹簧测力计示数也随之变化,但两个示数总相等.3.用手拉两个弹簧测力计,两个弹簧测力计的示数存在什么关系?改变拉力的大小,弹簧测力计的示数怎样变化?4.两弹簧测力计间的相互作用力作用在几个物体上?方向如何?答案:作用在两个物体上,方向相反.5.两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力适用吗?请讨论并总结出

7、作用力和反作用力的关系.答案:两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力都适用.作用力和反作用力的关系:总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.写成关系式就是 F=-F.过程建构对牛顿第三定律的理解.(1)表达式:F=-F(负号表示方向相反).表示了两物体间的作用力F与反作用力F总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的特点.(2)作用力与反作用力的关系.【典例1】关于作用力与反作用力,下列说法正确的有 ( )A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,它们是平衡力C.作用力与反作用力可以

8、是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上解析:本题考查对作用力和反作用力的理解.物体相互作用时,作用力与反作用力同时产生,分别作用在相互作用的两个物体上,选项A错误,选项D正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,它们不是平衡力,选项B错误;作用力与反作用力是同性质的力,选项C错误.答案:D【典例2】对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是()A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以

9、是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡解析:作用力和反作用力是同时产生,同时消失的,选项A错误;重力、弹力和摩擦力都有反作用力,选项B错误;甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力也是弹力,不会是摩擦力,选项C错误;作用力和反作用力作用在两个物体上,这两个力在任何情况下都不会平衡,选项D正确.答案:D探究二物体受力的初步分析问题情境用力F去拉叠放在一起的两物体A、B,但没有拉动,两物体仍然保持静止状态,如图甲所示.C、D两名同学进行拔河比赛,如图乙所示.甲乙1.图甲中,物体A、B分别受到几个力的作用?请画出A、B所受力的示意图.答案:B受重力GB、支持力FNB两个力作

10、用;A受重力GA、B对A的压力FN1、地面的支持力FN2、水平拉力F、地面对A的摩擦力Ff五个力作用.受力示意图如图所示.2.图乙中,相持阶段,C和D都处于静止状态,水平方向存在哪几对平衡力?水平方向存在哪几对作用力和反作用力?答案:绳对C的拉力与地面对C的摩擦力为一对平衡力;绳对D的拉力与地面对D的摩擦力是一对平衡力;C对绳的拉力与D对绳的拉力是一对平衡力.C对绳的拉力与绳对C的拉力是一对作用力与反作用力;D对绳的拉力与绳对D的拉力是一对作用力与反作用力;C对地面的摩擦力和地面对C的摩擦力是一对作用力与反作用力;D对地面的摩擦力和地面对D的摩擦力是一对作用力与反作用力.3.图乙中,假设C最终

11、获胜.有同学解释C获胜的原因是C的拉力大于D的拉力.请你分析一下,这位同学的解释是否正确.答案:不正确,C的拉力等于D的拉力等于绳子的拉力.拔河比赛时,由于地面对C的最大静摩擦力大于地面对D的最大静摩擦力,当绳子拉力大于地面对D的最大静摩擦力时,D被拉动而C没有被拉动,C获胜.4.作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗?答案:不能,因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,效果也分别体现在两个物体上,故不能相互抵消.过程建构1.物体的受力分析.(1)研究对象的选取方法:整体法和隔离法.(2)受力分析的步骤.(3)判断力是否存在的方法.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

12、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有弹力且有相对运动或相对运动趋势.依据作用力和反作用力的关系:研究对象所受的每个力都有施力物体和反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的情况是不存在的.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.对有些力是否存在,或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体处于平衡状态的条件等来判断.2.一对相互作用力与一对平衡力的比较.项目一对相互作用力一对平衡力作用对象作用在两个物体上作用在一个物体上力的性质一定是同种性质的力可以是不同性质的力作用效果不能抵消有时可以抵消依赖关系不能单独存在,一定同时变化可以单

13、独存在,不一定同时变化共同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上【典例3】关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是 ( )A.一对平衡力的作用效果可以相互抵消,一对作用力与反作用力的作用效果也可以相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力是同时作用在同一个物体上的解析:作用力和反作用力的受力物体是不同的,故作用效果不能抵消,选项A错误;作用力与反作用力具有同时性,性质也一定相同,而平衡力不具有同时性,性质也不一定相同,选项

14、C、D错误,选项B正确.答案:B【典例4】如图所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下,A、B保持静止,试分析A、B两物体受力的个数.解析:先取B为研究对象,受力如图所示.若B只受GB和F,B不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1;B受A的静摩擦力,则A对B一定有弹力FN1,B受4个力作用.取A、B整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和垂直墙的弹力FN2,由牛顿第三定律知A还受B的沿A、B接触面向下的静摩擦力Ff1和垂直接触面向上的弹力FN1,还有自身的重力GA,共5个力.答案:A受5个力,B受4个力.课堂评价1.(多选)足球运动是非常具有影

15、响力的体育项目,深受青少年喜爱.在下列有关足球的情景中,说法正确的是()A.静止在地面上的足球,足球对地面的压力和地面对足球的支持力是一对作用力与反作用力B.足球被运动员踢起,脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力C.运动员踢球时,足球既是受力物体,也是施力物体D.守门员用手接住足球,手对足球的作用力先于足球对手的作用力答案:AC2.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对答案:C3.对下列图片的判断,正确的是( )甲乙丙丁答案:CA.甲图,跳高运动员起跳时,地面对他的支持力大于他对地面的压力B.乙图,汽车减速上坡,斜坡对汽车的摩擦力大于汽车对斜坡的摩

16、擦力C.丙图,起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大小等于货物对钢丝绳的拉力D.丁图,拖车拉着汽车在水平道路上沿直线运动,只有它们做匀速运动时,拖车拉汽车的力才等于汽车拉拖车的力4.(多选)将一铁块A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块A的受力情况,下列叙述正确的是( )A.铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板B.铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C.磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D.磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力,大小相等、方向相反答案:AD5.如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上.关于

17、M受力的个数,下列说法正确的是( )A.M一定受两个力作用B.M一定受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用答案:D解析:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面间没有相互作用力,此时物体受两个力作用;若拉力F小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,此时物体受四个力作用.选项D正确.6.如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.则物体b受力的个数为()A.3 B.4 C.5 D.6解析:以a为研究对象,根据平衡条件可知,a和b之间没有摩擦力作用,以a、b为研究对象,根据平衡条件可知,b受到c对它向右的摩擦力作用,故物体b受到的力有重力、c对b的支持力和摩擦力、a对b的压力,还有拉力Fb,共5个力,故选项C正确.答案:C7.画出图中物体A所受力的