高一物理配套课件：第3章第4节《牛顿第三定律》（教科版必修1）

欢迎进入物理课堂 第三章牛顿运动定律 第四节 1 知道作用力和反作用力的概念 2 理解牛顿第三定律并解释有关问题 3 会区分作用力和反作用力与平衡力 一 作用力与反作用力1 定义 力的作用总是相互的 物体间的这一对 称为作用力和反作用力 例如 手拍桌子时 手对桌子施加一力 桌子对手也有一作用力 手和桌子间产生作用力 若把手对桌子的力叫做 则桌子对手的力就叫做 相互 作用力 一对相互 作用力 反作用力 2 作用力和反作用力是相互的一个物体对另一物体有作用力时 也受到另一物体对它的 即力是成对出现的 施力物体同时是 受力物体同时也是 同时 反作用 受力物体 施力物体 二 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 方向相反 作用在 2 表达式 F 其中F F 分别表示和 负号表示两个力 3 意义 揭示了力的本质和来源是 也同时揭示了力不能离开而存在 相等 一条直线上 F 作用力 反作用力 方向相反 物体之间的相互作用 物体 三 反冲现象1 火箭向后喷气 对气体产生向后的作用力 气体对火箭同时产生向前的反作用力 使火箭加速前进 2 射击时子弹向前方运动 枪托同时获得向后的反冲速度 一 牛顿第三定律的三个性质和四个特征1 三个性质 1 异体性 即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上的 2 同时性 即作用力和反作用力同时产生 同时变化 同时消失 3 相互性 即作用力和反作用力总是相互的 成对出现的 2 四个特征 1 等值 即作用力和反作用力的大小总是相同的 2 反向 即作用力和反作用力的方向总是相反的 3 共线 即作用力和反作用力总是在同一直线上 4 同性质 即作用力和反作用力的性质总是相同的 二 作用力 反作用力与平衡力的比较 三 牛顿三个运动定律的区别与联系及牛顿第三定律的意义1 牛顿三个运动定律的区别与联系 2 牛顿第三定律的意义牛顿第一 第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 第二定律还不够 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 对牛顿第三定律的理解 一个大人跟一个小孩站在水平地面上手拉手比力气 结果大人把小孩拉过来了 在这个过程中作用于双方的力的关系 正确的说法是A 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B 大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力C 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等D 只有在大人把小孩拉动的过程中 大人的力才比小孩的力大 在可能出现的短暂相持过程中 两人的拉力一样大 解析 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力是作用力和反作用力的关系 而作用力与反作用力总是大小相等的 即拉手比力时 无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力的大小总是相等的 所以选项B C正确 答案 BC 题后总结 牛顿第三定律中的 总是 强调对于任何物体任何条件下 作用力与反作用力的关系都成立 可以从以下几个方面来理解 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都是大小相等的 针对训练 1 用牛顿第三定律判断下列说法正确的是 A 马拉车时 只有当马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进B 物体A静止在物体B上 A的质量是B的质量的10倍 所以A作用于B的力大于B作用于A的力C 轮船的螺旋桨旋转时向后推水 水同时给螺旋桨一个反作用力D 发射火箭时 燃料点燃后 喷出的气体给空气一个作用力 空气施加的反作用力推动火箭前进 解析 只有马对车的拉力大于车受到的阻力时 车才能启动 但马拉车的力和车拉马的力是一对作用力与反作用力 大小相等 方向相反 故选项A错误 A B之间的相互作用力总是大小相等 与它们的质量无关 故选项B错误 轮船之所以前进是因为螺旋桨旋转时给水一个向后的推力 水同时给螺旋桨一个向前的推力 从而推动轮船前进 选项C正确 火箭之所以前进 是因为火箭向后推动高温高压气体 根据牛顿第三定律 高温高压气体也向前推火箭 从而使火箭向前飞行 如果说喷出的气体向后推空气 那么根据牛顿第三定律 应是空气向前推 喷出的气体 而不是推动火箭 故选项D错误 答案 C 区分作用力和反作用力与平衡力 在粗糙水平面上有一木箱 用水平力拉木箱做匀速直线运动 则A 木箱所受拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力和反作用力B 木箱所受重力和地面对木箱的支持力是一对平衡力C 木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力D 木箱对地面的压力和木箱受的支持力是一对平衡力 解析 木箱匀速运动时受重力 支持力 拉力和摩擦力 重力和支持力平衡 故选项B正确 拉力和摩擦力平衡 选项A错误 支持力和箱对地面的压力是作用力和反作用力关系 故选项C正确 选项D错误 答案 BC 针对训练 2 小球静止在水平面上 以下说法正确的是 A 球对水平面的正压力等于球的重力 这两个力是作用力与反作用力B 球对水平面的正压力等于球的重力 这两个力是一对平衡力C 水平面对球的支持力等于球的重力 这两个力是作用力与反作用力D 水平面对球的支持力等于球的重力 这两个力是一对平衡力 解析 水平面上静止的小球受重力和支持力处于平衡 选项D正确 水平面对球的支持力和球对水平面的压力为作用力和反作用力 二力等大反向 所以可得 球对水平面的压力大小等于球的重力 但这两个力既不是平衡力 也不是作用力与反作用力 答案 D 牛顿第三定律在分析物体受力时的应用 如图所示 竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体 处于静止状态 弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力 其大小为F 试画出物体的受力示意图并论证物体受到重力大小等于F 每一步推导都要求说明所依据的物理规律 解析 物体受重力和弹簧测力计的拉力如图所示 由于物体静止所以F1 mg由牛顿第三定律弹簧测力计对物体的拉力F1和物体对弹簧的拉力F是一对作用力与反作用力 即F1 F 所以可得mg F 答案 见解析 针对训练 3 如图所示 甲船及人的总质量为m1 乙船及人的总质量为m2 已知m1 2m2 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各是多少 答案 1 11 2 误区 分不清作用力与反作用力而导致错误 典型例题 我国计划2025年前后将人类送上月球 其中用到火箭和载人航天飞船 下面关于飞船与火箭上天的情形 叙述正确的是A 火箭尾部向外喷气 喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力 从而让火箭获得了向上的推力B 火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力 空气的反作用力使火箭获得飞行的动力 C 火箭飞出大气层后 由于没有了空气 火箭虽然向后喷气 但也无法获得前进的动力D 飞船进入运行轨道之后 与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 尝试解答 火箭升空时 其尾部向下喷气 火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体 火箭向下喷气时 喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力 即为火箭上升的推动力 此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的 因而与是否飞出大气层 是否存在空气无关 故选项B C错误 选项A正确 飞船进入轨道后 飞船与地球之间依然存在相互吸引力 即地球吸引飞船 飞船吸引地球 这就是一对作用力与反作用力 故选项D正确 答案 AD 误区警示 本题易误选B项 认为火箭的动力来自空气 实质上作用力和反作用力产生于两个相互作用的物体之间 与第三个物体无关 谢谢观看 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全