2019_20學(xué)年高中物理第四章5牛頓第三定律課件新人教版必修.pptx

5 牛頓第三定律,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),一、作用力和反作用力 1.力是物體對(duì)物體的作用。只要談到力,就一定存在受力物體和施力物體。 2.兩個(gè)物體之間的作用總是相互的。施力物體同時(shí)也一定是受力物體。物體間相互作用的這一對(duì)力叫作作用力和反作用力。 3.作用力和反作用力總是相互依存、同時(shí)存在的,我們可以把其中的任何一個(gè)力叫作作用力,另一個(gè)力叫作反作用力。,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),二、牛頓第三定律 1.作用力與反作用力的特點(diǎn):如圖所示,將兩彈簧測(cè)力計(jì)A、B連接在一起,當(dāng)用力緩慢拉A彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大,A、B兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總是相等,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明作用力與反作用力大小相等、方向相反。 2.牛頓第三定律內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。 3.表達(dá)式:F=-F,負(fù)號(hào)表示兩力的方向相反。,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),三、物體的受力分析 1.一定質(zhì)量的物體,它的加速度由它所受各個(gè)力的合力決定。因此,要了解物體的運(yùn)動(dòng),就必須對(duì)它的受力情況進(jìn)行分析。 2.受力分析:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái),并畫(huà)出受力示意圖,這就是受力分析。 3.對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),必須十分明確我們是在分析研究對(duì)象所受的力,而不是研究對(duì)象施加給其他物體的力。 4.一對(duì)平衡力:作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,大小相等、方向相反,作用在同一直線上,這樣的一對(duì)力稱為平衡力。一對(duì)平衡力不一定是性質(zhì)相同的力,而一對(duì)作用力和反作用力的性質(zhì)一定相同。,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),正誤辨析 (1)先有作用力,然后有反作用力。( ) 解析物體間的作用力與反作用力總是相互依存、同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失。 答案 (2)作用力與反作用力大小相等,方向相反,合力為零。( ) 解析作用力與反作用力不是作用在同一物體上,不能求合力。 答案 (3)物體間的作用力可能與反作用力垂直。( ) 解析物體間的作用力與反作用力一定在一條直線上,不可能垂直。 答案 (4)只有兩物體接觸時(shí),才會(huì)產(chǎn)生作用力與反作用力。( ) 解析非接觸力如重力、電荷間的作用力等力也一定存在反作用力。 答案,新知預(yù)習(xí),自主檢測(cè),(5)物體間的作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。( ) 解析如摩擦力的反作用力還是摩擦力,彈力的反作用力還是彈力,故二者性質(zhì)相同。 答案 (6)一個(gè)物體受幾個(gè)力作用,則一定存在幾個(gè)反作用力。( ) 解析任何一個(gè)力都有一個(gè)反作用力,所以一個(gè)物體受幾個(gè)力作用就一定存在幾個(gè)反作用力。 答案 (7)只要大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個(gè)力就是一對(duì)作用力和反作用力。( ) 解析大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個(gè)力也可能是一對(duì)平衡力。 答案,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),正確理解牛頓第三定律 情景導(dǎo)引 “掰腕子”是比較臂力大小的一種常見(jiàn)比賽。在一次“掰腕子”比賽中,甲輕松地勝了乙,是否是因?yàn)榧讓?duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力? 要點(diǎn)提示不是。甲、乙兩手間的力為作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,這兩個(gè)力大小相等,甲之所以勝了乙,那是因?yàn)榧资滞竽艹惺艿牧Υ笥谝沂滞竽艹惺艿牧Α?探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),知識(shí)歸納 1.作用力和反作用力的關(guān)系,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),2.牛頓第三定律的適用范圍 定律中的“總是”說(shuō)明對(duì)于任何物體、在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。對(duì)此,可以從以下幾個(gè)方面理解: (1)不管物體大小形狀如何,例如大物體與大物體之間,或大物體與小物體之間,還是任何形狀的物體之間,其相互作用力總是大小相等。 (2)不管物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何。例如靜止的物體之間、運(yùn)動(dòng)的物體之間或靜止物體與運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力總是大小相等的。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),3.牛頓第三定律的意義 牛頓第一、二定律是對(duì)單個(gè)物體(質(zhì)點(diǎn))而言的,只解決了一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題。但自然界中物體是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的,一個(gè)物體在受其他物體作用的同時(shí)也會(huì)對(duì)其他物體有力的作用,不討論物體間的相互作用就不能較全面地認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,也就無(wú)法解決現(xiàn)實(shí)中的許多問(wèn)題。因此,只有牛頓第一、二定律還不夠,必須加上牛頓第三定律才能構(gòu)成比較全面地反映機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一套定律。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),典例剖析 例1關(guān)于車?yán)R、馬拉車的問(wèn)題,下列說(shuō)法正確的是( ) A.馬拉車不動(dòng),是因?yàn)轳R拉車的力小于車?yán)R的力 B.馬拉車前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力 C.馬拉車,不論車動(dòng)還是不動(dòng),馬拉車的力的大小總是等于車?yán)R的力的大小 D.馬拉車不動(dòng)或車勻速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力與車?yán)R的力才大小相等,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),解析車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,是由車受到的合力決定的。當(dāng)馬拉車的力較小時(shí),拉力與車受到地面的摩擦力大小相等,車保持靜止;當(dāng)馬拉車的力大于車所受到的地面摩擦力時(shí),車就開(kāi)始啟動(dòng)并加速前進(jìn)。根據(jù)牛頓第三定律作出判斷,馬拉車的力和車?yán)R的力是一對(duì)作用力和反作用力,大小始終相等,C正確。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),變式訓(xùn)練1下列說(shuō)法正確的是( ) A.甲學(xué)生把乙學(xué)生推倒,說(shuō)明乙學(xué)生受到的力大 B.靜止在水平面的物體,受到的重力和支持力是一對(duì)作用力和反作用力 C.跳高運(yùn)動(dòng)員,跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員蹬地的力小于地面對(duì)它的作用力 D.玻璃杯掉到地面上打破,地面對(duì)玻璃杯的作用力等于玻璃杯對(duì)地面的作用力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),解析力的作用是相互的,甲用力把乙推倒,甲對(duì)乙有力的作用,乙對(duì)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錯(cuò)誤;物體的重力是作用在物體上的力,支持力也是作用在這個(gè)物體上的力,這兩個(gè)力大小相等、方向相反且作用在同一直線上,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;跳高運(yùn)動(dòng)員,跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員蹬地的力與地面對(duì)它的作用力大小相等、方向相反是相互作用力,故C錯(cuò)誤;玻璃杯掉到地面上打破,地面對(duì)玻璃杯的作用力等于玻璃杯對(duì)地面的作用力,是相互作用力,故D正確。 答案D,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力之間的比較 情景導(dǎo)引 如圖所示,在水平桌面上放置一個(gè)重為G的茶杯,試分析茶杯受到哪幾個(gè)力的作用?這個(gè)力的反作用力分別是什么力?這幾個(gè)力的平衡力又分別是什么力?,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),要點(diǎn)提示 如圖所示,茶杯受到重力G和桌面對(duì)它的支持力FN這兩個(gè)力的作用,重力G的反作用力是茶杯對(duì)地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯對(duì)桌面的壓力,茶杯受到的重力G和桌面對(duì)茶杯的支持力FN正好是一對(duì)平衡力。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),知識(shí)歸納 1.一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力之間的比較,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),2.兩對(duì)力的關(guān)注對(duì)象的差異,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),典例剖析 例2(多選)如圖所示,用繩把桶懸掛在天花板上時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) A.桶受到的重力和繩受到的拉力是一對(duì)平衡力 B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對(duì)平衡力 C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對(duì)作用力與反作用力 D.桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),解析桶受到的重力和繩受到的拉力分別作用在桶和繩上,不是一對(duì)平衡力,也不是一對(duì)作用力和反作用力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一對(duì)平衡力,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是桶和繩間的相互作用,選項(xiàng)D正確。 答案BD 規(guī)律方法區(qū)別作用力與反作用力和平衡力的方法 區(qū)別作用力與反作用力和平衡力最簡(jiǎn)單的方法是看作用點(diǎn),一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)一定作用在同一個(gè)物體上,而作用力與反作用力的作用點(diǎn)一定分別作用在兩個(gè)物體上,但作用在兩個(gè)物體上的力也不一定是作用力與反作用力,還必須是因?yàn)橄嗷プ饔枚a(chǎn)生。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),變式訓(xùn)練2如圖所示,有人用一簇氣球通過(guò)繩使一座小屋成功升空,成為“會(huì)飛的小屋”。下列說(shuō)法正確的是( ) A.小屋受到繩的拉力和小屋對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力 B.小屋受到繩的拉力和小屋所受重力是一對(duì)作用力和反作用力 C.小屋對(duì)繩的拉力和小屋所受重力是一對(duì)作用力和反作用力 D.小屋對(duì)繩的拉力和小屋所受重力是一對(duì)平衡力,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),解析小屋受到繩的拉力和小屋對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力,故A正確;小屋受到繩的拉力和小屋所受重力的受力物體都是小屋,不是作用力和反作用力,故B錯(cuò)誤;小屋對(duì)繩的拉力的施力物體是小屋,受力物體是繩子,小屋所受重力的施力物體是地球,受力物體是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故C、D錯(cuò)誤。 答案A,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),對(duì)物體受力分析的理解 情景導(dǎo)引 如圖所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑。有人說(shuō)運(yùn)動(dòng)員受到了下滑力的作用,你認(rèn)為這種說(shuō)法對(duì)嗎? 要點(diǎn)提示這種說(shuō)法不對(duì)。運(yùn)動(dòng)員沿斜坡下滑時(shí)受到豎直向下的重力、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運(yùn)動(dòng)員沿斜坡向下運(yùn)動(dòng),并不存在其他的下滑力。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),知識(shí)歸納 1.受力分析的一般步驟 (1)確定研究對(duì)象。 (2)按重力、彈力、摩擦力的順序進(jìn)行分析。 (3)畫(huà)出力的示意圖。 2.判斷力是否存在的方法 (1)依據(jù)力的產(chǎn)生條件:根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件進(jìn)行判斷。 (2)依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系:因?yàn)檠芯繉?duì)象所受的每個(gè)力都有施力物體或反作用力,找不到施力物體或沒(méi)有反作用力的力是不存在的。 (3)依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)判斷。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),典例剖析 例3(多選)如圖所示,當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊M相對(duì)車廂靜止于豎直車廂壁上,下列說(shuō)法正確的是( ) A.M受重力、豎直向上的靜摩擦力作用 B.M受重力、豎直向上的靜摩擦力和水平向右的彈力作用 C.當(dāng)車的加速度增大時(shí),M對(duì)車廂壁的壓力不變 D.當(dāng)車的加速度增大時(shí),M受靜摩擦力不變,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),解析M隨車一起向右做加速運(yùn)動(dòng),其合力方向與加速度方向相同,即水平向右,則M受重力、豎直向上的靜摩擦力和水平向右的彈力作用,選項(xiàng)B正確;由于M相對(duì)車廂靜止,根據(jù)牛頓第二定律,有Ff=Mg,FN=Ma,當(dāng)a增大時(shí),FN增大,Ff不變,根據(jù)牛頓第三定律可知,M對(duì)車廂壁的壓力增大,故D正確。 答案BD,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),規(guī)律方法1.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)判斷力是否存在,是受力分析中常用的方法。 2.受力分析中易漏力的防止措施是按照順序分析力。 3.受力分析中易添力的防止措施是尋找它們的施力物體,找不到施力物體的力不存在。,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,位于斜面上的物體M在沿斜面向上的力F作用下而處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)M的受力情況,下列說(shuō)法正確的是( ) A.可能受三個(gè)力作用 B.可能受四個(gè)力作用 C.一定受三個(gè)力作用 D.一定受四個(gè)力作用 解析對(duì)M進(jìn)行受力分析,M受重力、斜面的支持力,F推M,與斜面擠壓處是否有摩擦,是沿斜面向上還是沿斜面向下,由F與重力沿斜面方向的分力大小mgsin 決定,所以A、B正確,C、D錯(cuò)誤。 答案AB,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),1.關(guān)于作用力和反作用力,下列說(shuō)法正確的是( ) A.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直線上的兩力,一定是一對(duì)作用力和反作用力 B.彈力和摩擦力總有其反作用力,重力沒(méi)有反作用力 C.作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失 D.先出現(xiàn)作用力,后出現(xiàn)反作用力 解析作用力和反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上且分別作用于兩個(gè)物體上,但反過(guò)來(lái)不一定成立,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;任何力的作用都有反作用力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;力是物體間的相互作用,作用力和反作用力如果一個(gè)存在而另一個(gè)消失,則說(shuō)明這種作用不是相互的,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),2.鐵錘砸在核桃上把核桃砸碎了。對(duì)于這一現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( ) A.鐵錘對(duì)核桃的力大于核桃對(duì)鐵錘的力 B.鐵錘對(duì)核桃的力小于核桃對(duì)鐵錘的力 C.鐵錘對(duì)核桃的力與核桃對(duì)鐵錘的力大小相等 D.無(wú)法判斷它們之間的相互作用力的大小關(guān)系 解析鐵錘砸核桃,并把核桃殼砸碎了。在這一現(xiàn)象中,鐵錘砸核桃的力與核桃對(duì)鐵錘的力是一對(duì)相互作用的作用力與反作用力,它們總是大小相等,方向相反,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 答案C,探究一,探究二,探究三,隨堂檢測(cè),3.小巧美觀的冰箱貼利用磁性貼在冰箱的豎直表面上。靜止不動(dòng)時(shí),冰箱貼( ) A.受到的磁力小于受到的彈力 B.與冰箱間有四對(duì)作用力與反作用力 C.受到的磁力和彈力是一對(duì)作用力與反作用力 D.受到冰箱的作用力一定豎直向上,解析冰箱貼靜止不動(dòng),受力平衡,它受到的磁力和受到的彈力是一對(duì)平衡力,大小相等,故A、C錯(cuò)誤;冰箱貼與冰箱間的作用力有:摩擦力、磁力和彈力