2019-2020学年新教材高中物理 第三章 第3节 牛顿第三定律课件 新人教版必修第一册

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第3节牛顿第三定律课标要求1.知道作用力、反作用力的概念。2.理解牛顿第三定律,会区别一对相互作用力和一对平衡力。3.会用牛顿第三定律解决简单问题。4.学会简单的受力分析。一、作用力和反作用力1.填一填(1)力是物体对的作用,每个力一定同时存在着受力物体和。(2)两个物体之间的作用总是的,物体间相互作用的这一对力称为和。(3)作用力和反作用力总是、的,可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作。物体施力物体相互作用力反作用力互相依赖同时存在反作用力(3)物体间可能只有作用力,而没有反作用力。()(4)作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化的。()(2)只有两物体接触时,才会产生作用力与反作用力。()2.判一判(1)先有作用力,然后有反作用力。()×××√3.选一选(1)关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.只有两物体质量相等时它们间的作用力和反作用力大小才相等B.作用力和反作用力的作用效果可相互抵消C.作用力和反作用力可以不同时产生D.作用力和反作用力的方向一定相反解析:作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、同时产生、同时消失。故D正确。答案:D(2)[多选]关于作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.作用力是摩擦力,反作用力可能是弹力B.作用力是弹力,反作用力可能是摩擦力C.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力D.作用力是弹力,反作用力一定是弹力解析:作用力和反作用力的性质相同,摩擦力的反作用力也是摩擦力,弹力的反作用力也是弹力,故C、D正确,A、B错误。答案:CD二、牛顿第三定律1.填一填(1)实验探究如图所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A。结果发现两个弹簧测力计的示数是的。改变拉力,弹簧测力计的示数也都随之,但两个示数总,这说明作用力和反作用力大小,方向。相等改变相等相等相反(2)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,方向,作用在上。②表达式:F=-F′(负号表示二者方向相反)。相等相反同一条直线2.判一判(1)作用力和反作用力的大小相等、方向相反、合力为零。()(2)物体间的作用力和反作用力一定同时产生、同时消失。()(3)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力。()(4)物块静止放在桌面上,物块所受重力和物块对桌面的压力是一对作用力和反作用力。()×√√×3.想一想(1)“掰手腕”是人们常见的“娱乐比赛”活动。在一次“掰手腕”比赛中,甲战胜了乙,这能说明甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力吗?(2)成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。比喻不自量力,自取灭亡。那么是否蛋对石头的力小于石头对蛋的力?提示:(1)不能。“掰手腕”时双方的作用力和反作用力大小总是相等的,只是人的手腕的承受能力有差异。(2)不是,以卵击石时,卵与石之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,只是作用效果不同而已。三、物体受力的初步分析1.填一填(1)受力分析:指分析受到的力。研究对象(2)受力分析的两条思路①根据物体的变化来分析和判断其受力情况。②根据各种力的特点,从相互作用的角度来分析物体的受力。运动状态(3)受力分析要注意的几个问题①明确要分析哪个物体所受的力。②受力分析的一般顺序:先分析、再分析、然后分析,最后分析其他力,并且画出力的示意图。③在受力分析时,不要把某个力的反作用力跟这个力的混淆。重力弹力摩擦力平衡力2.选一选(1)如图所示是某人在投飞镖,飞镖在飞行途中受到的力有()A.推力B.重力、空气阻力C.重力、推力D.重力、推力、空气阻力解析:飞镖飞行途中受到重力和空气阻力的作用,B正确。答案:B(2)如图所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,物体A、B均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行,则物体A、B各受几个力(假设水平地面光滑)()A.3个,4个B.4个,4个C.4个,5个D.4个,6个解析:对物体A受力分析,竖直方向上受两个力作用:重力和支持力;水平方向受两个力作用:水平力F和B对A向左的摩擦力,即物体A共受4个力作用。对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力;水平方向受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故选项C正确。答案:C突破点一对牛顿第三定律的理解[学透用活]1.作用力和反作用力的三个性质2.作用力和反作用力的四个特征同性质共线反向等大作用力和反作用力的性质总是相同的作用力和反作用力总是作用在同一条直线上作用力和反作用力方向总是相反的作用力和反作用力大小总是相等的[典例1]对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是()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[解析]作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们之间没有先后顺序,A错误;任何力都有反作用力,B错误;作用力和反作用力一定是同种性质的力,C错误;由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,因而它们在任何情况下都不会平衡,D正确。[答案]D[规律方法]牛顿第三定律中“总是”的含义理解“总是”是指对于任何物体、在任何情况下,作用力和反作用力的关系都成立。(1)不管物体的大小、形状、运动状态如何,其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反的。(2)作用力和反作用力总是同种性质的力。(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的,两者中若有一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失。[对点练清]1.[多选]关于作用力和反作用力,下列说法正确的是()A.作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,因而合力为零B.作用力和反作用力是同一性质的力C.因为地球质量大于物体质量,所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力D.作用力和反作用力总是同时产生,同时消失解析:作用力和反作用力作用在两个物体上,不能求合力,A错误;作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,同时产生,同时变化,同时消失,性质相同,故选项B、D正确,C错误。答案:BD2.“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。如图所示,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏。关于他们的手之间的力,下列说法正确的是()A.甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力B.只有当甲、乙僵持不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小总是等于乙手对甲手的作用力大小解析:甲手与乙手之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,故D正确。答案:D3.如图所示,甲、乙两人在地面上拔河。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,甲、乙的鞋底与地面之间的动摩擦因数相等,则下列说法正确的是()A.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是作用力和反作用力C.若甲的质量比乙的大,则甲能赢得拔河比赛的胜利D.若乙收绳子的速度比甲的快,则乙能赢得拔河比赛的胜利解析:根据牛顿第三定律知甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力,选项A错误;因为甲对绳子的拉力和乙对绳子的拉力大小相等且都作用在绳子上,是一对平衡力,故选项B错误;绳子对甲、乙的拉力大小相等,由于甲的质量大,地面对他的最大静摩擦力大,故甲会胜利,选项C正确,D错误。答案:C突破点二一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较[学透用活]一对相互作用力与一对平衡力的比较一对平衡力一对作用力和反作用力无依赖关系,撤除一个,另一个可依然存在相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失依赖关系作用在同一物体上作用在两个相互作用的物体上作用对象不同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上相同点可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力一定是同种性质的力力的性质两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零两力作用效果不可叠加,不可求合力叠加性不同点一对平衡力一对作用力和反作用力[典例2][多选]如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上,静止不动,下列说法正确的是()A.作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力和反作用力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力和反作用力C.物体受到的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力和反作用力[解析]作用力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,A错误;作用力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,也不是作用力和反作用力,B错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力和墙壁对物体的竖直向上的静摩擦力,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,C正确;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力和反作用力,D正确。[答案]CD[规律方法]区分一对作用力和反作用力与一对平衡力的技巧(1)看研究对象:一对作用力和反作用力作用在不同物体上,而一对平衡力作用在同一物体上。(2)看依存关系:一对作用力和反作用力同生同灭,相互依存,而一对平衡力则彼此没有依存关系。[对点练清]4.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是()A.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,作用效果也相互抵消B.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相同C.两个物体相碰时,由于作用力和反作用力大小相等,两物体损坏的程度一定相同D.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解析:作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,作用效果不能抵消,A错误;作用力和反作用力具有同时性、性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点,B正确,D错误;不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同,故C错误。答案:B5.如图所示,人静止站在测力计上,下列说法正确的是()A.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力B.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力和反作用力解析:人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力,故A错误,B正确;人所受的重力和人对测力计的压力,既不是一对平衡力,也不是作用力和反作用力,故C、D错误。答案:B6.[多选]一物体静止在水平桌面上,下列有关力的描述正确的是()A.物体所受的重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力B.物体对桌面的压力就是物体所受到的重力C.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力D.桌面受到的压力是由于桌面发生形变引起的解析:物体静止在水平桌面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的桌面的支持力,二力平衡,是一对平衡力,A正确;物体对桌面的压力大小等于物体所受到的重力大小,方向相同,但施力物体不同,不是同一个力,B错误;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,C正确;桌面受到的压力是由于物体发生形变引起的,D错误。答案:AC突破点三应用“转换研究对象法”进行受力分析[学透用活]求解某个未知力,一般情况下优先选取该力的受力物体进行分析,但有些情况以受力物体为研究对象却不便于直接求解该力时,可先通过转换研究对象,求解其反作用力的大小和方向,然后应用牛顿第三定律间接求得该力的大小和方向。[典例3]如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上且质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为()A.mgB.MgC.(M-m)gD.(M+m)g[解析]以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示,竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff,则有mg=Ff,杆和底座受力如图乙所示。受重力Mg、支持力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