高中物理课件牛顿第三定律.ppt

第第四四章章第第5 5节节新知预习新知预习 巧设计巧设计名师课堂名师课堂 一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填要点填要点要点一要点一要点二要点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础关键语句归纳关键语句归纳要点三要点三返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回1 1知道力的作用是相互的，理解作用力知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。和反作用力的概念。2 2理解牛顿第三定律的确切含义，会用理解牛顿第三定律的确切含义，会用它解决简单的问题。它解决简单的问题。3 3会区分一对平衡力与一对相互作用力。会区分一对平衡力与一对相互作用力。返回返回返回返回返回返回返回返回读教材读教材填要点填要点1 1作用力和反作用力作用力和反作用力(1)(1)力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在存在 和和 。(2)(2)两个物体之间的作用总是两个物体之间的作用总是 的。施力物体同的。施力物体同时也一定是时也一定是 。物体间。物体间 的这一对力的这一对力叫做作用力和反作用力。叫做作用力和反作用力。受力物体受力物体施力物体施力物体相互相互受力物体受力物体相互作用相互作用返回返回返回返回(3)(3)作用力和反作用力总是相互依存、同时存在作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的，我们可以把其中的任何一个力叫做的，我们可以把其中的任何一个力叫做 ，另一个力叫做另一个力叫做 。作用力作用力反作用力反作用力返回返回返回返回 2 2牛顿第三定律牛顿第三定律 两个物体之间的两个物体之间的 和和 总是大小总是大小 ，方，方向向 ，作用在，作用在 上。这就是牛顿第三定律。上。这就是牛顿第三定律。3 3一对平衡力一对平衡力 作用在同一个物体上的两个力，总是大小作用在同一个物体上的两个力，总是大小 、方向、方向 ，作用在，作用在 上，这样的一对力称为平衡力。上，这样的一对力称为平衡力。作用力作用力反作用力反作用力相等相等相反相反同一条直线同一条直线相等相等相反相反同一条直线同一条直线返回返回返回返回 关键一点关键一点 作用力和反作用力作用在两作用力和反作用力作用在两个物体上，而一对平衡力作用在一个物体上。个物体上，而一对平衡力作用在一个物体上。返回返回返回返回试身手试身手夯基础夯基础图图 4 45 51 11 1“用传感器探究作用力与反作用传感器探究作用力与反作用力的关系用力的关系”的实验中，两个的实验中，两个力传感器同时连接到计算机上，力传感器同时连接到计算机上，把两个挂钩连接在一起，向相把两个挂钩连接在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果如图上出现的结果如图4 45 51 1所示，观察分析两个力传所示，观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下哪些实验结论下哪些实验结论 ()返回返回返回返回A A作用力与反作用力大小始终相等作用力与反作用力大小始终相等B B作用力与反作用力方向相反作用力与反作用力方向相反C C作用力与反作用力作用在同一物体上作用力与反作用力作用在同一物体上D D牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体物体解析：解析：从图像可知，两力的曲线以时间轴为对称轴，总从图像可知，两力的曲线以时间轴为对称轴，总是大小相等、方向相反，故是大小相等、方向相反，故A A、B B正确，正确，C C错误，错误，D D项结论项结论正确，但不能从实验现象得出，故正确选项为正确，但不能从实验现象得出，故正确选项为A A、B B。答案：答案：ABAB返回返回返回返回2 2下列选项中关于作用力、反作用力和一对平衡力下列选项中关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是的认识，正确的是 ()A A一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力和反作用力的合力也为零，作用效一对作用力和反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消果也相互抵消B B作用力和反作用力同时产生、同时变化、同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时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同相同返回返回返回返回C C作用力和反作用力同时产生、同时变化、同作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且一对平衡力也是如此时消失，且一对平衡力也是如此D D先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上力却是同时作用在同一个物体上返回返回返回返回解析：解析：作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体上，其作用效果不可能抵消，也不能求它们的合力，上，其作用效果不可能抵消，也不能求它们的合力，A A错误；作用力和反作用力同时产生、同时变化、同错误；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，但平衡的两个力却不一定具有时消失，且性质相同，但平衡的两个力却不一定具有上述特性，故上述特性，故B B正确，正确，C C、D D错误。错误。答案：答案：B B返回返回返回返回返回返回返回返回1表达式表达式FF(负负号表示方向相反号表示方向相反)2对对作用力和反作用力的理解作用力和反作用力的理解(1)三个特征：三个特征：等等值值，即大小，即大小总总是相等的。是相等的。反向，即方向反向，即方向总总是相反的。是相反的。共共线线，即二者，即二者总总是在同一直是在同一直线线上。上。返回返回返回返回(2)四种性四种性质质：同同时时性：作用力与反作用力性：作用力与反作用力总总是成是成对对出出现现，同，同时时产产生、同生、同时变时变化、同化、同时时消失。所消失。所谓谓作用力和反作用力是作用力和反作用力是人人为为的名称，究竟哪个力是作用力，哪个力是反作用力，的名称，究竟哪个力是作用力，哪个力是反作用力，可任意可任意选择选择，没有主次之分。，没有主次之分。同同质质性：作用力和反作用力是同一性性：作用力和反作用力是同一性质质的力，即的力，即作用力是万有引力，反作用力也是万有引力；作用力是作用力是万有引力，反作用力也是万有引力；作用力是弹弹力，反作用力也是力，反作用力也是弹弹力；作用力是摩擦力，反作用力力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力。也是摩擦力。返回返回返回返回异体性：作用力和反作用力分异体性：作用力和反作用力分别别作用在两个不作用在两个不同的物体上，各自同的物体上，各自对对自己的受力物体自己的受力物体产产生作用效果，生作用效果，所以它所以它们产们产生的作用效果不会抵消，即作用力与反作生的作用效果不会抵消，即作用力与反作用力永用力永远远不能相互抵消，永不能相互抵消，永远远也达不到所也达不到所谓谓平衡。不平衡。不能能进进行合成运算。行合成运算。返回返回返回返回普遍性：物体普遍性：物体间间的相互作用力可以是接触力，的相互作用力可以是接触力，也可以是非接触力。作用力和反作用力的关系适用于也可以是非接触力。作用力和反作用力的关系适用于静止物体之静止物体之间间，也适用于运，也适用于运动动物体之物体之间间，与物体的运，与物体的运动动状状态态无关，与参考系的无关，与参考系的选择选择也无关。在也无关。在经经典力学典力学讨讨论论的范的范围围内，牛内，牛顿顿第三定律有其普遍意第三定律有其普遍意义义。返回返回返回返回1关于关于车车拉拉马马、马马拉拉车车的的问题问题，下列，下列说说法中正确的法中正确的是是()A马马拉拉车车不不动动，是因，是因为马为马拉拉车车的力小于的力小于车车拉拉马马的力的力B马马拉拉车车前前进进，是因，是因为马为马拉拉车车的力大于的力大于车车拉拉马马的力的力C马马拉拉车车，不，不论车动还论车动还是不是不动动，马马拉拉车车的力的大小的力的大小总总是等于是等于车车拉拉马马的力的大小的力的大小D马马拉拉车车不不动动或或车车匀速前匀速前进时进时，马马拉拉车车的力与的力与车车拉拉马马的力才大小相等的力才大小相等返回返回返回返回审题审题指指导导解答本解答本题时题时需要把握以下两点：需要把握以下两点：(1)牛牛顿顿第三定律的普遍性，与物体的运第三定律的普遍性，与物体的运动动状状态态无关。无关。(2)分析分析车车能否前能否前进进、或匀速前、或匀速前进进、或加速前、或加速前进进的原因。的原因。返回返回返回返回解析解析由牛由牛顿顿第三定律可知，第三定律可知，马马拉拉车车的力和的力和车车拉拉马马的力是一的力是一对对作用力和反作用力，大小始作用力和反作用力，大小始终终相等。而相等。而车车的运的运动动状状态态的的变变化，是由化，是由车车受到的合外力决定的。当受到的合外力决定的。当马马拉拉车车的力的力较较小小时时，拉力与，拉力与车车受到地面的摩擦力大小相等，受到地面的摩擦力大小相等，车车保持静止；当保持静止；当马马拉拉车车的力大于的力大于车车所受到的地面摩擦力所受到的地面摩擦力时时，车车就开始启就开始启动动并加速前并加速前进进。根据牛。根据牛顿顿第三定律作出第三定律作出判断，判断，马马拉拉车车的力和的力和车车拉拉马马的力是一的力是一对对作用力和反作用作用力和反作用力，大小始力，大小始终终相等。正确相等。正确选项为选项为C。答案答案C返回返回返回返回某一物体是否某一物体是否发发生运生运动动状状态态的的变变化，是由化，是由该该物体物体所受力的合力决定的，合力所受力的合力决定的，合力为为零状零状态态不不变变，否，否则则状状态态会会发发生生变变化。而化。而该该物体与其他物体之物体与其他物体之间间的相互作用力的相互作用力与反作用力始与反作用力始终终符合牛符合牛顿顿第三定律。其效果分第三定律。其效果分别别体体现现在彼此作用的两物体上，彼此不能抵消。在彼此作用的两物体上，彼此不能抵消。返回返回返回返回作用力与反作用力作用力与反作用力一一对对平衡力平衡力共同点共同点大小相等、方向相反、且作用在同一条直大小相等、方向相反、且作用在同一条直线线上上不不同同点点作用作用对对象象两个力分两个力分别别作用在两个物作用在两个物体上体上两个力作用在同一两个力作用在同一个物体上个物体上作用作用时间时间同同时产时产生，同生，同时变时变化，同化，同时时消失，不可消失，不可单单独存在独存在不一定同不一定同时产时产生或生或消失消失返回返回返回返回作用力与反作用力作用力与反作用力一一对对平衡力平衡力不不同同点点力的力的性性质质一定是同性一定是同性质质的力的力不一定是同性不一定是同性质质的力的力作用作用效果效果因因为为一一对对作用力与反作用力作用力与反作用力作用在两个物体上，各自作用在两个物体上，各自产产生作用效果，故不能求合力生作用效果，故不能求合力一一对对平衡力的作平衡力的作用效果是使物体用效果是使物体处处于平衡状于平衡状态态，合力合力为为零零返回返回返回返回图图 4522一物体静止在固定在水平一物体静止在固定在水平面上的斜面上，如面上的斜面上，如图图452所示，所示，下列下列说说法正确的是法正确的是()返回返回返回返回A物体物体对对斜面的斜面的压压力和斜面力和斜面对对物体的支持力是一物体的支持力是一对对平衡力平衡力B物体物体对对斜面的摩擦力和斜面斜面的摩擦力和斜面对对物体的摩擦力是物体的摩擦力是一一对对作用力和反作用力作用力和反作用力C物体所受的重力和斜面物体所受的重力和斜面对对物体的作用力是一物体的作用力是一对对作用力和反作用力作用力和反作用力D物体所受的重力和物体物体所受的重力和物体对对斜面的斜面的压压力是一力是一对对平平衡力衡力返回返回返回返回 审题指导审题指导 解答本题时需要把握以下三点：解答本题时需要把握以下三点：(1)(1)一对平衡力是作用在一个物体上的。一对平衡力是作用在一个物体上的。(2)(2)一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的。一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的。(3)(3)作用力与反作用力的性质一定相同。作用力与反作用力的性质一定相同。返回返回返回返回 解析解析 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对的相互作用力，分别作用在斜面和物体上，因此它们是两对作用力与反作用力，选项作用力与反作用力，选项A A错误，错误，B B正确；物体所受的重力是正确；物体所受的重力是地球施加的，其反作用力是物体对地球的吸引力，应作用在地球施加的，其反作用力是物体对地球的吸引力，应作用在地球上，选项地球上，选项C C错误；物体所受的重力作用在物体上，方向错误；物体所受的重力作用在物体上，方向竖直向下，物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面竖直向下，物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，故这两个力不可能是一对平衡力，选项向下，故这两个力不可能是一对平衡力，选项D D错误。错误。答案答案 B B返回返回返回返回(1)(1)作用力与反作用力体现力的相互性，反映了作用力与反作用力体现力的相互性，反映了力的概念。平衡力是根据二力对物体的作用效果命名力的概念。平衡力是根据二力对物体的作用效果命名的力，反映了力使物体所处的状态。的力，反映了力使物体所处的状态。(2)(2)作用力和反作用力与物体的运动状态以及与作用力和反作用力与物体的运动状态以及与其他作用力无关，但平衡力与物体的运动状态以及其其他作用力无关，但平衡力与物体的运动状态以及其他作用力有关。他作用力有关。返回返回返回返回(1)牛牛顿顿第二定律：第二定律：公式：公式：F合合ma意意义义：揭示了加速度是力作用的：揭示了加速度是力作用的结结果，明确了加果，明确了加速度与力、速度与力、质质量的定量关系。量的定量关系。(2)牛牛顿顿第三定律：第三定律：公式：公式：FF意意义义：揭示了物体：揭示了物体间间力的作用的相互性，明确了力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。相互作用力的关系。返回返回返回返回(3)求解物体受的力，不易直接求解求解物体受的力，不易直接求解时时，常借助，常借助牛牛顿顿第三定律第三定律转换转换研究研究对对象，从一个物体的受力象，从一个物体的受力转转换为换为分析分析讨论讨论另一个物体的受力情况，然后另一个物体的受力情况，然后结结合牛合牛顿顿第二定律求解。第二定律求解。返回返回返回返回图图 4533一只小猫跳起来抓住一只小猫跳起来抓住悬悬挂在天挂在天花板上的花板上的竖竖直木杆，如直木杆，如图图453所示，所示，在在这这一瞬一瞬间悬绳间悬绳断了，断了，设设木杆足木杆足够长够长，由于小猫由于小猫继续继续上爬，所以小猫离地面高上爬，所以小猫离地面高度不度不变变，则则木杆下降的加速度大小木杆下降的加速度大小为为多多少？方向如何？少？方向如何？(设设小猫小猫质质量量为为m，木杆，木杆的的质质量量为为M)返回返回返回返回返回返回返回返回解析解析先先对对猫猫进进行分析，由于猫相行分析，由于猫相对对地面高度不地面高度不变变，即猫，即猫处处于平衡状于平衡状态态，而猫受重力，而猫受重力G1mg和木杆和木杆对对猫向上的摩擦力猫向上的摩擦力F的作用，如的作用，如图图(a)所示，故所示，故G1与与F二力二力平衡，即平衡，即返回返回返回返回返回返回返回返回研究两物体相互作用的情况时，一般需要将两研究两物体相互作用的情况时，一般需要将两物体隔离开，对两物体分别进行受力分析，通过牛物体隔离开，对两物体分别进行受力分析，通过牛顿第三定律建立两物体受力之间的联系，实现研究顿第三定律建立两物体受力之间的联系，实现研究对象的转换。对象的转换。返回返回返回返回返回返回返回返回点点点点 击击击击 下下下下 图图图图 进进进进 入入入入返回返回返回返回1 1力是物体对物体的作用，力的作用具有相互性，力是物体对物体的作用，力的作用具有相互性，总是成对出现的，因此，施力物体同时也是受力物体。总是成对出现的，因此，施力物体同时也是受力物体。2 2作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，作用在相互作用的两个物体上，且同用在同一条直线上，作用在相互作用的两个物体上，且同时存在、同时变化、同时消失。时存在、同时变化、同时消失。3 3因作用力与反作用力分别作用在两个物体上，故因作用力与反作用力分别作用在两个物体上，故其作用效果不能抵消，也不能对其求合力。其作用效果不能抵消，也不能对其求合力。返回返回返回返回点点点点 击击击击 下下下下 图图图图 进进进进 入入入入