一轮复习（牛顿第三定律）专练教案10

111教案示例牛顿第三定律一、教学目标 1知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念 2理解牛顿第三定律的确切含义，能用它解决简单的问题3能区分平衡力跟作用力和反作用力二、重点难点重点：对牛顿第三定律的理解和应用难点：正确区别作用力和反作用力跟平衡力三、教与学 教学过程： 从力的基本概念我们已经知道力的作用是相互的，有受力物体必有施力物体，那么两物体相互作用之间存在怎样的关系是我们加深对力的概念的理解所必须探讨的问题 （一）力是物体间的相互作用 【演示】先使玩具汽车的后轮（驱动轮）上紧发条，使它做逆时针转动，然后抓住汽车顶部，把它按在垫着试管的薄木板在起点处，转动的后轮给木板向右的作用力f，于是木板向右运动，这时木板对后轮有没有作用力？再把汽车拿起，使木板制动，然后使后轮再转动，把玩具汽车放在木板上，可以看到木板向右运动的同时，玩具汽车向左运动，说明后轮对木板施加向右作用力的同时，木板对后轮施加向左的反作用力这两个均为摩擦力，且同时产生，同时消失 通过学生的观察，教师的引导得出结论： 1力是两物体间的相互作用，我们把这一对相互作用的力称为作用力和反作用力，且作用力与反作用力的性质相同，同时存在，同时消失（变化）演示把两个相同的弹簧秤A和B连结在一起，用手拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧秤的指针同时移动，弹簧秤B的示数指出弹簧秤A对它的拉力F的大小，而弹簧秤A的示数指出弹簧秤B对它的拉力的大小，可以看出两弹簧秤的示数是相等的，改变手拉弹簧秤的力，弹簧秤的示数随着改变（同时增大，同时减小，同时为零），但两个弹簧秤示数总相等，方向总相反 2作用力和反作用力总是在一直线上大小相等，方向相反，分别作用在两相互作用的物体上 （二）牛顿第三定律 1牛顿第三定律的表述：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，作用在一条直线上 2牛顿第三定律的数学表达式：（负号表示反作用力与作用力F的方向相反） 3对牛顿第三定律的深层理解： （1）有大小相等，方向相反，作用在两个物体上，同时产生，同时消失，作用时间相同，力的性质相同，作用在同一条直线上等性质的力，不一定是作用力与反作用力，还必须具有是两个物体之间的相互作用才可肯定其为作用力与反作用力（2）定律中的“总是”这两个字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即：不管物体大小形状如何，例如大物体与大物体之间，或大物体与小物体间，还是任何形状的物体之间，其相互作用力总是大小相等 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 （3）作用力和反作用力的产生和消失是同时的因为两者中若有一个产生或消失，则另一个必须同时产生或消失否则其间的相等关系就不成立了可见认为作用力与反作用力的产生有先后的说法是不对的 4作用力和反作用力跟平衡力的区别 作用力和反作用力跟平衡力虽有相似之处（力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上）但更重要的是它们之间存在本质的区别 （1）作用物体不同作用力和反作用力是作用在两个不同物体上，而平衡力只作用在同一物体上 （2）力的性质不同作用力和反作用力必是同性质的力，而平衡力可以是性质不同的一对力 （3）力的作用时间不同作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，而一对平衡力中的一个消失，另一个可以存在 （4）作用的效果不同作用力与反作用力作用在两个不同物体上，效果可以不同，作用力和反作用力不存在平衡问题而一对平衡力的作用的效果是使物体处于平衡状态 可见：作用力和反作用力“异体（相互作用的两物体）、共线（作用在一直线上）、等值（大小相等）、反向（方向相反）、同性（同种性质的力）、同存（同时存在同时消失）”，平衡力是“同体（作用在同一物体上）、共线、等值、反向” 例1一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对这个过程中作用于双方的力的关系，不正确的说法是（） A大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 B大人拉小孩的力不一定比小孩拉大人的力大 C大人拉小孩的力与小孩拉大人的力一定相等 D地面对大人的最大静摩擦力一定比地面对小孩的最大静摩擦力大 【解析】作用力与反作用力总是大小相等的，大人与小孩手拉手比力气时，无论是相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大入拉小孩的力与小孩拉大人的力总是相等的大人为什么能把小孩拉过来呢？关键在于地面对两者的最大静摩擦力不同答案为A、B例2 如图（a）所示，物体A质量为m，斜面体B质量为M，如果A沿斜面匀速下滑，求B受到地面摩擦力的大小解析先具体地分析A的受力情况把B对A的作用力分为垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，从A的匀速直线运动状态可知，与平衡，即与相平衡，即由牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力与大小相等，方向相反，即沿斜面向下同时A对B的压力与大小相等，方向相反，即垂直于斜面向下对B来说，是否受到地面的摩擦力，就看和的水平分量是否大小相等、方向相反，为此把和沿水平方向和竖直方向作正交分解，如图（b）所示，得 可见，一地，即B在水平方向上的合力为零，因而无滑动趋势，所以不存在B与地面问的静摩擦力 进一步分析A的受力情况，A做匀速运动，受力平衡，合力为零， A除了受重力外，还受到B对它的作用力F，B对A的作用力F与A的重力mg是一对平衡力F方向与重力mg方向相反，即F的方向是竖直向上的再分析B的受力情况B受重力Mg，方向竖直向下，地面支持力竖直向上，还受物体A对它的作用力，因B对A的作用力的方向是竖直向上的，所以根据牛顿第三定律，A对B的作用力的方向是竖直向上所以B只受竖直方向上力的作用，在水平方向上不受其他力的作用，没有相对运动的趋势，因此就不存在与地面间的摩擦力，即摩擦力为零 与前一种分析方法比较，显然是后一种方法快捷得多这也告诉我们，在对物体作受力分析时，有时可以跳过细节，从大的方面把握问题的本质，从而省略了许多繁杂的计算，达到事半功倍的效果 【小结】两物体间的相互作用力叫做作用力和反作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在一直线上，它们跟两力平衡有本质的区别111