名师一号45牛顿第三定律

第1页新课标同步物理必修1 第五节牛顿第三定律 第2页新课标同步物理必修1 (学生用书P85)1.知道两个物体间的力的作用总是相互的，而且作用力和反作用力的说法也是相对的2理解牛顿第三定律，并能应用它解释生活中的相关问题3能区别平衡力和作用力、反作用力. 第3页新课标同步物理必修1 (学生用书P85)一、作用力和反作用力1物体间力的作用是相互的，一个物体受到力的作用的同时也给其他物体施加力的作用2物体间相互作用的一对力称为作用力、反作用力3几点说明：(1)只要有力发生，就一定有受力物体和施力物体(2)物体间力的作用是相互的，说明力是成对出现的(3)作用力和反作用力是相对的，其中一个是作用力，另外一个就是反作用力 第4页新课标同步物理必修1 二、物体的受力分析1物体的受力分析，是分析作为研究对象的物体受到其他物体的作用力的过程2一对平衡力：物体受到两个力处于平衡状态，则这两个力一定是大小相等方向相反作用在同一条直线上，这两个力都作用在同一物体上 第5页新课标同步物理必修1 三、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应用举例(1)划船时桨向后推水，水就向前推桨水给桨一个反作用力，从而将船推向前方(2)火箭发动机给气体一个向下的作用力，气体给火箭一个向上的推动力，使火箭能够升空. 第6页新课标同步物理必修1 (学生用书P85)一、牛顿第三定律1牛顿第三定律的内容：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，作用在同一直线上2对牛顿第三定律的理解(1)牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律，是客观存在的，牛顿第三定律与所选的参考系无关(2)牛顿第三定律叙述中“总是”的理解这里的“总是”是强调对于任何物体，在任何条件下，这两个相等的关系都成立，对此可以从以下两个方面来理解 第7页新课标同步物理必修1 不管物体大小形状如何，是有形物体还是场，它们之间的作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上不管物体的运动状态如何例如静止的物体之间、运动的物体之间或者静止物体与运动物体之间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上3作用力和反作用力同时产生，同时消失，不能认为先有作用力后有反作用力4作用力、反作用力分别作用在相互作用的两物体上，产生的效果不尽相同，不可能相互抵消5作用力、反作用力产生的机理相同，因此一定是同种性质的力 第8页新课标同步物理必修1 典例1：对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是()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是摩擦力D作用力和反作用力，这两个力在任何情况下都不会平衡 第9页新课标同步物理必修1 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 第10页新课标同步物理必修1 名师点拨：1.作用力与反作用力力是物体与物体间的相互作用，相互作用的两个力中一个叫做作用力，另一个就叫反作用力2牛顿第三定律(1)内容：两个物体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如下图所示，把两个弹簧秤A和B连接在一起，用手拉弹簧秤A，A对B的作用力为F，B对A的反作用力为F. 第11页新课标同步物理必修1 (2)对牛顿第三定律的理解：牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体，与物体的质量无关，与物体的运动状态无关作用力与反作用力同时产生，同时消失，无先后之分作用力与反作用力一定是同性质的力，例如，作用力是弹力，反作用力也一定是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也一定是摩擦力，等等作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，各自分别产生作用效果作用力和反作用力的关系可以总结为三同两异，透彻理解好三同 两异是准确快速解决这类概念题的根本 第12页新课标同步物理必修1 巩固练习1：拔河的游戏是大家熟悉的两人直接手拉手地比赛，他们彼此之间施予的力是一对作用力和反作用力，按照牛顿第三定律，必然大小相等，方向相反然而平常更多的情况是通过一根绳子来拔河的与人体相比绳子的质量往往可以忽略，从而按照上文的分析，绳子两端所受的力也总应大小相等，方向相反且慢！说到这里也许有不同的意见请听甲：“像下图(a)中那个瘦弱的男子和那个粗壮的大力士拔河，绳子两端受到的力能一样大吗？” 第13页新课标同步物理必修1 乙：“大力士再强壮，也比不过一堵墙若像上图(b)中那样，把绳子的一端固定在墙上，让那个瘦人去拉另一端，绳子两端的张力不是也一样大吗？”甲：“那是因为墙是死的，它给出的反作用力是被动的而大力士在主动地用力气，他可以使出比瘦人大得多的力绳子在墙上那端的张力只是瘦子一个人的力，两人拔河时绳子中点的张力等于两人用力之和”乙：“可是你看，在两种情况下系在绳子中间弹簧秤的读数却是一样的呀！”分析一下，甲乙二人的观点，谁是谁非？ 第14页新课标同步物理必修1 答案：拔河过程中，胜负的关键在于脚下的摩擦力如果两人脚下地面的摩擦系数一样，大力士可能得到的最大静摩擦力f2比瘦子的最大静摩擦力f1大(下图)尽管两人拉绳子两端的力f总是大小相等，方向相反，当f 2ff1时，大力士就能把瘦子拉过去若让大力士站在光滑的冰上，而瘦子站在粗糙的土地上，大力士有再大的力气也赢不了所以，某甲错了，某乙是对的 第15页新课标同步物理必修1 二、一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别和联系一对作用力和反作用力一对平衡力共同点大小相等、方向相反、且作用在一条直线上不同点作用对象两个力分别作用在两个物体上两个力作用在同一个物体上作用时间同时产生，同时变化，同时消失不一定同时产生或消失力的性质一定是同性质的力不一定是同性质的力作用效果因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能作为使 物体平衡的条件.一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零 第16页新课标同步物理必修1 典例2：在天花板上用竖直悬绳吊一重为G的小球，小球受几个力？这些力的反作用力是哪些力？这些力的平衡力是哪些力？解析：找一个力的反作用力，就看这个力的施力物体是哪个物体，反作用力一定作用在这个物体上对小球受力分析如右图所示，小球受两个力：重力G、悬绳拉力F，根据牛顿第三定律可知，重力的施力物体是地球，那么G的反作用力就是物体对地球的吸引力；F的施力物体是悬绳，F的反作用力是小球对悬绳的拉力小球受到的重力G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力 答案：见解析 第17页新课标同步物理必修1 名师点拨：平衡力是作用在一个物体上的力，作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力平衡力可以是不同性质的力，而作用力和反作用力一定是同一性质的力最直观的方法是看两个力的作用点：二力平衡时此两力作用点一定在同一物体上：作用力与反作用力的作用点一定是分别在两个物体上 第18页新课标同步物理必修1 巩固练习2：物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是()A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力D物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力 第19页新课标同步物理必修1 解析：本题所考查的目的是对作用力和反作用力概念的理解以及作用力、反作用力和一对平衡力的区别作用力和反作用力一定是同性质的力，并且分别作用在两个物体上，而一对平衡力不一定是同性质的，且作用在一个物体上，A项中两力性质相同，并分别作用在两个物体上，故是一对作用力和反作用力，而不是一对平衡力，A项是错误的；B项中也是同性质的力，并分别作用在两个物体上，是一对作用力和反作用力，故B项正确；物体所受重力的施力物体是地球，重力的反作用力应作用在地心上，斜面对物体的作用力是作用在物体上，这两个力的作用对象都是作用在这一物体上，而斜面对物体的作用力是摩擦力和支持力的合力与重力是不同性质的，故C项是错的； 第20页新课标同步物理必修1 另外，对物体所受重力的分解，无论是怎样分解，任何一个分力还是都应该作用在物体上，而不能作用在斜面上，另外重力垂直斜面方向的分力只是重力的分力，而物体对斜面压力的性质属于弹力，是不同性质的，以上两原因都说明D项是错误的答案：B 第21页新课标同步物理必修1 三、牛顿的三个定律之间的区别和联系1牛顿的三个定律之间的区别和联系牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律区别公式F合m a FF意义指出了力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、质量、加速度三者的定量关系提示了物体之间作用的相互性，明确了相互作用的力的关系研究方法根据理想实验归纳总结得出，不能用实验直接验证用控制变量法研究F、m、a之间的关系，可用实验验证由实际现象归纳总结得出，可用实验验证联 系牛顿的三个定律是一个整体，是动力学的基础，牛顿第二定律以牛顿第一定律为基础，由实验总结得出 第22页新课标同步物理必修1 2.牛顿第三定律的意义牛顿第一、第二定律是对单个物体而言的，只解决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受到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、第二定律是不够的，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 第23页新课标同步物理必修1 典例3：如右图所示，在水平面上，四块完全相同的砖叠放在一起，现用水平力F推第三块砖没有推动，请分析第二块砖的受力情况 第24页新课标同步物理必修1 解析：第二块砖一定受到竖直向下的重力G，第一块砖对它的向下的压力FN12和第三块砖对它的向上的支持力FN32的作用受不受摩擦力呢？由此分析不易看出，为此从第一块分析第一块处于平衡状态，合力为0，一定不受第二块砖给它的摩擦力，根据牛顿第三定律，第一块也不给第二块砖摩擦力再分析第二块，同样处于静止状态，合外力也为零因此第三块对它也一定没有摩擦力作用故第二块砖受到三个力的作用，竖直向下的重力G和第一块砖对它的压力FN 12以及第三块砖给它的支持力FN32.答案：竖直向下的重力G和支持力FN32与压力FN12 第25页新课标同步物理必修1 巩固练习3：如下图所示，甲船及人的总质量为m 1，乙船及人的总质量为m 2，已知m 12m 2，甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力，设甲船上的人施力为F1，乙船上的人施力为F2.甲、乙两船原来都静止在水面上，不考虑水对船的阻力，甲船产生的加速度大小为a1，乙船产生的加速度大小为a2，则F1:F2_，a1:a2_. 第26页新课标同步物理必修1 解析：以绳为研究对象，它受甲船上的人所施的力F1和乙船上的人所施的力F2.由于绳的质量为零(轻绳)，故由牛顿第三定律得F1F2，由于绳对甲船上的人所施的力F1与F1和绳对乙船上的人所施的力F2与F2分别为作用力与反作用力故由牛顿第三定律可解本题由牛顿第三定律可知力的大小应满足关系式F1F1，F2F2所以F1F2 第27页新课标同步物理必修1 答案：1:11:2 第28页新课标同步物理必修1