高中物理人教版 (2019)必修 第一冊3 牛頓第三定律教課課件ppt

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊3 牛頓第三定律教課課件ppt，共38頁。PPT課件主要包含了受力物體，施力物體，相互作用，作用力，反作用力，同一條直線上，方向相反，運動狀態(tài)，力的特點等內(nèi)容，歡迎下載使用。
基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)
一、作用力和反作用力 作用在兩個物體上1.力是物體對物體的作用。只要談到力,就一定存在_______________　　　　　　和　　　　　　。?2.兩個物體之間的作用總是　　　　的。施力物體同時也一定是　　　　　　　　。物體間　　　　　　的這一對力叫作作用力和反作用力。?3.作用力和反作用力總是互相依賴、同時存在的。我們可以把其中任何一個力叫作　　　　　,另一個力叫作　　　　　　。?
二、牛頓第三定律1.作用力與反作用力的特點:如圖所示,將兩彈簧測力計A、B連接在一起,當(dāng)用力緩慢拉A彈簧測力計時,發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大,A、B兩彈簧測力計的示數(shù)總是　　　　,這個實驗說明作用力與反作用力大小　　　　、方向　　　　。?
2.牛頓第三定律內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小　　　,方向　　　,作用在　 。?3.表達式:F=-F',負號表示兩力的　　　　。?
三、物體受力的初步分析1.分析物體的受力情況,是分析力與運動關(guān)系的基礎(chǔ)。2.受力分析:把指定物體(研究對象)受到的所有力找出來,并畫出受力示意圖,這就是受力分析。3.受力分析的順序:按重力、彈力、摩擦力和其他力的順序來分析。4.受力分析的思路:一是根據(jù)物體　　　　　的變化來分析,二是根據(jù)各種　　　　　,從　　　　　的角度來分析。?5.一對平衡力:作用在同一個物體上的兩個力,大小　　　　、方向　　　　,作用在同一直線上,這樣的一對力稱為平衡力。?一對平衡力不一定是性質(zhì)相同的力,而一對作用力和反作用力的性質(zhì)一定　　　　。?
情境鏈接 如圖所示,我國有一種傳統(tǒng)的民族體育項目叫作“押加”,實際上相當(dāng)于兩個人拔河,如果甲、乙兩人在“押加”比賽中,甲獲勝,是不是可以說甲對繩的拉力大于乙對繩的拉力呢?甲獲勝的原因是什么?
提示 根據(jù)牛頓第三定律,甲對繩的拉力大小時刻等于繩對甲的拉力大小,同理,繩對乙的拉力大小等于乙對繩的拉力大小,而同一根繩上拉力相等,所以甲、乙對繩的拉力大小相等。甲獲勝的原因是甲受到地面的摩擦力大于繩對甲的拉力,乙失敗的原因是繩對乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力。
教材拓展 閱讀教材第70頁物體受力的初步分析,思考下面的問題:如圖所示,一小孩嘗試用水平力推靜止在水平地面上的大木箱,但沒有推動。那么木箱與地面間有幾對相互作用力?
提示 兩對。木箱沒有動,則木箱處于平衡狀態(tài),木箱受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及人的推力,其中地面的支持力、地面的摩擦力都是地面給木箱的,可知木箱與地面間有兩對相互作用力。
易錯辨析(1)物體間可能只有作用力,而沒有反作用力。(　　)(2)物體間先有作用力,然后才有反作用力。(　　)(3)物體間的作用力和反作用力等大、反向,可以抵消。(　　)(4)物塊靜止放在水平桌面上,物塊所受重力和桌面對物塊的支持力是一對相互平衡的力。(　　)(5)物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互平衡的力。(　　)
物體間的力總是相互的,所以物體間不可能只有作用力,而沒有反作用力。
根據(jù)牛頓第三定律,作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生、同時消失。
作用力和反作用力是作用在不同物體上的,不能抵消。
物體對桌面的壓力與桌面對物體的支持力是一對相互作用力。
重難探究·能力素養(yǎng)全提升
探究點一　正確理解牛頓第三定律
成語“以卵擊石”是指拿蛋去碰石頭,比喻不自量力,自取滅亡。(1)以卵擊石時,卵對石頭的作用力大,還是石頭對卵的作用力大?(2)為什么會出現(xiàn)卵碎石全的不同效果?
提示 (1)以卵擊石時,卵對石頭的作用力與石頭對卵的作用力是一對作用力和反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,兩個力等大、反向;(2)雖然卵對石頭的作用力與石頭對卵的作用力等大,但由于兩者能承受的最大外力不同,所以會出現(xiàn)不同的作用效果。
1.作用力和反作用力的關(guān)系
2.牛頓第三定律的適用范圍定律中的“總是”說明對于任何物體、在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。
【例題1】 如圖所示,拔河比賽的結(jié)果是甲隊取得勝利。在整體向左加速的過程中,甲、乙兩隊對繩子拉力的大小分別為F甲、F乙,繩子的質(zhì)量忽略不計,則下列說法正確的是(　　)A.F甲>F乙B.F甲=F乙C.F甲比F乙先產(chǎn)生D.F甲與F乙是一對作用力和反作用力
解析 甲隊對繩子的拉力與繩子對甲隊的拉力是一對作用力和反作用力,它們大小相等方向相反;乙隊對繩子的拉力與繩子對乙隊的拉力是一對作用力和反作用力,它們大小相等方向相反;因為繩子上的拉力相等,所以甲隊對繩子的拉力等于乙隊對繩子的拉力,即F甲=F乙,因F甲與F乙都是作用在繩子上的力,故不是一對作用力和反作用力。故選B。
方法技巧　牛頓第三定律的特點牛頓第三定律是個普遍規(guī)律,它的成立不受條件限制,作用力和反作用力的關(guān)系與物體運動狀態(tài)、參考系的選取均無關(guān)。
對點演練1. 靠墻靜蹲是一種流行的健身運動。如圖為一女士借助瑞士球做靠墻靜蹲運動,女士背部保持挺直且倚靠在瑞士球上,瑞士球倚靠在豎直墻面上,此時女士和瑞士球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是(　　)
A.女士給瑞士球的彈力與墻面給瑞士球的彈力是一對作用力與反作用力B.若瑞士球向下加速運動,女士給瑞士球的彈力小于瑞士球給女士的彈力C.女士對地面的壓力就是女士受到的重力D.女士對地面的壓力與地面對女士的支持力是一對相互作用力
解析 女士給瑞士球的彈力與墻面給瑞士球的彈力都作用在瑞士球上,不是一對作用力與反作用力,選項A錯誤;女士給瑞士球的彈力與瑞士球給女士的彈力是一對作用力和反作用力,等大反向,選項B錯誤;壓力和重力是不同性質(zhì)的力,不能說女士對地面的壓力就是女士受到的重力,選項C錯誤;女士對地面的壓力與地面對女士的支持力是一對相互作用力,選項D正確。
探究點二　一對相互作用力與一對平衡力之間的比較
如圖所示,在水平桌面上放置一個重力為G的茶杯,試分析茶杯受到哪幾個力的作用。這幾個力的反作用力分別是什么力?這幾個力的平衡力又分別是什么力?
提示 茶杯受到重力和桌面對它的支持力兩個力的作用。重力的反作用力是茶杯對地球的吸引力,支持力的反作用力是茶杯對桌面的壓力。茶杯受到的重力和桌面對茶杯的支持力是一對平衡力。
1.一對相互作用力與一對平衡力之間的比較
2.兩對力的關(guān)注對象的差異
【例題2】 右圖是一種有趣好玩的感應(yīng)飛行器,主要通過手控感應(yīng)飛行。它的底部設(shè)置了感應(yīng)器裝置,只需要將手置于離飛行器底部一定距離處,就可以使飛行器靜止懸浮在空中,操作十分方便。下列說法正確的是(　　)
A.手對飛行器的作用力與飛行器所受的重力是一對平衡力B.空氣對飛行器的作用力和空氣對手的作用力是一對作用力和反作用力C.空氣對飛行器的作用力方向豎直向上D.因為空氣會流動,所以螺旋槳對空氣的作用力和空氣對螺旋槳的作用力大小不相等
解析 手對飛行器無作用力,故A錯誤;空氣對手無作用力,故B錯誤;懸停在空中的飛行器受到重力和空氣的作用,處于平衡狀態(tài),所以二力是一對平衡力,重力的方向豎直向下,則空氣對飛行器的作用力方向豎直向上,故C正確;螺旋槳對空氣的作用力和空氣對螺旋槳的作用力是一對相互作用力,大小相等,故D錯誤。
方法技巧　區(qū)分相互作用力與平衡力的三種技巧(1)看研究對象:一對作用力和反作用力作用在不同物體上,而一對平衡力作用在同一物體上。(2)看依存關(guān)系:一對作用力和反作用力同生同滅,相互依存,而一對平衡力則彼此沒有依存關(guān)系。(3)看涉及的物體的個數(shù):作用力和反作用力只涉及兩個相互作用的物體,是甲物體對乙物體,乙物體對甲物體的關(guān)系;平衡的一對力涉及三個物體,即兩個施力物體同時作用在一個受力物體上。
對點演練2. 如圖所示,重力為G的掃地機器人在水平地板上行駛,地板對機器人的支持力為FN,機器人對地板的壓力為FN',下列說法正確的是(　　)A.當(dāng)掃地機器人加速行駛時,FN大于FN'B.當(dāng)掃地機器人減速行駛時,FN大于FN'C.無論掃地機器人如何運動,FN的大小和FN'的大小總相等D.當(dāng)掃地機器人勻速行駛時,FN與FN'是一對平衡力
解析 機器人在水平地面上行駛,地面對機器人的支持力和機器人對地面的壓力分別作用在兩個不同的物體上,是地面與機器人的相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,與機器人如何運動無關(guān),故A、B錯誤,C正確;當(dāng)掃地機器人勻速行駛時,G與FN是一對平衡力,而FN與FN'是一對相互作用力,故D錯誤。
探究點三　對物體受力分析的理解
新型磁性板擦帶有磁性吸條可以吸附在黑板上,便于取用,為老師上課提供了方便。請問吸附在黑板上的磁性板擦受到了哪些力的作用?
提示 重力、黑板的彈力、黑板的吸力、黑板表面的摩擦力。
1.受力分析分析物體受到哪些力,并將它們以示意圖的形式表示出來,這一過程及方法叫受力分析。2.受力分析的步驟
【例題3】 放在水平地面上的物體A上表面有一物體B,B與A之間有一處于拉伸狀態(tài)的彈簧,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,則關(guān)于A和B受力情況的判斷,正確的是(　　)A.B受到A對它向右的摩擦力B.根據(jù)受力分析,A受到了6個力的作用C.地面對A的摩擦力方向向右D.地面對A不存在摩擦力作用
解析 彈簧處于拉伸狀態(tài),B受到彈簧彈力向右,對B由二力平衡可知,B受到A對它向左的摩擦力,A錯誤;根據(jù)受力分析,A受到重力、地面的支持力、B的壓力、B的摩擦力和彈簧的拉力5個力的作用,B錯誤;選整體為研究對象,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),因而地面對A沒有摩擦力,C錯誤,D正確。
方法技巧　對物體受力分析的注意事項(1)分析彈力、摩擦力時,先按照順時針或逆時針順序確定物體周圍與之接觸的面(或點),后分析每個面(或點)上的彈力、摩擦力情況;(2)當(dāng)兩個或多個物體都處于平衡狀態(tài)時,可以把它們看作“一個物體”來分析某些力的情況。如本例中分析地面對A的摩擦力。
對點演練3. 如圖所示,A物體沿豎直墻自由下滑,B、C、D物體均靜止,各接觸面均粗糙。下列說法正確的是(　　)A.A物體受到三個力作用B.B物體受到四個力作用C.C物體受到三個力作用D.D物體受到三個力作用
解析 A物體沿豎直墻自由下滑,說明物體A與豎直墻之間沒有彈力和摩擦力,因此A只受重力作用,故A錯誤;B物體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到重力、支持力、摩擦力三個力的作用,故B錯誤;C物體受到重力和兩個繩子的拉力三個力作用,故C正確;D物體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到重力、支持力、繩子的拉力和摩擦力四個力的作用,故D錯誤。
學(xué)以致用·隨堂檢測全達標(biāo)
1.(相互作用力的理解)踢毽子是一項深受大眾喜愛的傳統(tǒng)健身運動。在某次踢毽子的過程中,關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力,下列說法正確的是(　　)A.毽子對腳的作用力大于腳對毽子的作用力B.毽子對腳的作用力小于腳對毽子的作用力C.毽子對腳的作用力等于腳對毽子的作用力D.腳對毽子的作用力與毽子對腳的作用力方向相同
解析 毽子對腳的作用力與腳對毽子的作用力是一對作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故C正確,A、B、D錯誤。
2.(受力分析、區(qū)分平衡力和相互作用力)(多選)(2024內(nèi)蒙古巴彥淖爾高一期末改編)如圖所示,半球形的碗固定在水平地面上,碗口水平,O點為其球心,碗的內(nèi)外表面及碗口光滑。一根細線跨在碗口上,兩端分別系有小球甲、乙,且細線末端的延長線均過小球甲、乙的球心。當(dāng)小球甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)時,小球乙上端細線恰好豎直。下列說法正確的是(　　)A.小球乙受到三個力B.小球甲受到三個力C.細線對小球乙的拉力與小球乙的重力是一對平衡力D.細線對小球甲的拉力與細線對小球乙的拉力是作用力和反作用力
解析 小球乙上端細線恰好豎直,說明碗壁對乙沒有彈力;乙受到豎直向下的重力和細線的拉力處于平衡狀態(tài),選項A錯誤,C正確;小球甲受到豎直向下的重力、碗壁的彈力、細線的拉力三個力的作用,選項B正確;細線對小球甲的拉力與小球甲對細線的拉力是作用力和反作用力,選項D錯誤。