人教版 (2019)必修 第一冊(cè)3 牛頓第三定律多媒體教學(xué)課件ppt

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知識(shí)點(diǎn)一 　作用力和反作用力
1.兩個(gè)物體之間的作用是 的,物體之間相互作用的這一對(duì)力叫作作用力和反作用力,我們可以把其中的任意一個(gè)力叫作作用力,則另一個(gè)力就叫作 .2.施力物體與受力物體: 的兩個(gè)物體互為施力物體和受力物體.3.幾對(duì)常見(jiàn)的作用力和反作用力
知識(shí)點(diǎn)二　牛頓第三定律
1.牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小 ,方向 ,作用在 直線上.2.表達(dá)式:F = -F '(負(fù)號(hào)表示方向 ).
知識(shí)點(diǎn)三　物體受力的初步分析
1.受力分析:把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有力找出來(lái),并畫(huà)出受力 .2.分析物體受到的力,有兩條思路.一是根據(jù)物體 .的變化來(lái)分析和判斷其受力情況;二是根據(jù)各種力的特點(diǎn),從 的角度來(lái)分析物體的受力.3.受力分析的一般順序:由表及里,由上到下,由簡(jiǎn)到繁.a.首先分析場(chǎng)力( 、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力).b.其次分析接觸力(彈力、 ).c.最后分析其他力.
4.一對(duì)平衡力與一對(duì)相互作用力
1.先有作用力,然后有反作用力.( )2.兩個(gè)物體間的作用力和反作用力一定是同性質(zhì)的力.( )3.凡是大小相等,方向相反,作用在一條直線上的兩個(gè)力必定是一對(duì)作用力和反作用力.( )4.跳高運(yùn)動(dòng)員從地面上起跳的瞬間,地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力.( )
探究一　對(duì)牛頓第三定律的理解
(一) 如圖所示,用手?jǐn)D壓放在桌面上的彈簧.
1.手?jǐn)D壓彈簧,彈簧發(fā)生了形變,手是否也會(huì)發(fā)生形變?如果手發(fā)生了形變,那么手和彈簧各自發(fā)生形變的原因是什么?手和彈簧的形變有先后之分嗎?為什么?
答案:手會(huì)發(fā)生形變.手和彈簧都發(fā)生了形變,原因是它們都受到了對(duì)方的作用力.形變是同時(shí)發(fā)生的,沒(méi)有先后之分.因?yàn)槭趾蛷椈墒艿綄?duì)方的作用力是同時(shí)發(fā)生的.
2.手對(duì)彈簧的力和彈簧對(duì)手的力是作用力和反作用力,它們的性質(zhì)相同嗎?
答案:性質(zhì)相同,都是彈力.
(二) 如圖所示,把兩個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)A和B連接在一起.
答案:兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相等.改變拉力的大小,兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)也隨之變化,但兩個(gè)示數(shù)總相等.
3.用手拉兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)存在什么關(guān)系?改變拉力的大小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)怎樣變化?
4.兩彈簧測(cè)力計(jì)間的相互作用力作用在幾個(gè)物體上?方向如何?
答案:作用在兩個(gè)物體上,方向相反.
5.兩個(gè)相互作用的彈力之間的關(guān)系,對(duì)于相互作用的摩擦力以及其他非接觸力適用嗎?請(qǐng)討論并總結(jié)出作用力和反作用力的關(guān)系.
答案:兩個(gè)相互作用的彈力之間的關(guān)系,對(duì)于相互作用的摩擦力以及其他非接觸力都適用.作用力和反作用力的關(guān)系:總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個(gè)物體上.寫(xiě)成關(guān)系式就是 F=-F'.
對(duì)牛頓第三定律的理解.(1)表達(dá)式:F=-F'(負(fù)號(hào)表示方向相反).表示了兩物體間的作用力F與反作用力F'總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上的特點(diǎn).(2)作用力與反作用力的關(guān)系.
【典例1】關(guān)于作用力與反作用力,下列說(shuō)法正確的有 ( )A.物體相互作用時(shí),先有作用力,后有反作用力B.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,它們是平衡力C.作用力與反作用力可以是不同性質(zhì)的力,例如,作用力是彈力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力總是同時(shí)分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上
解析:本題考查對(duì)作用力和反作用力的理解.物體相互作用時(shí),作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生,分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;作用力與反作用力作用在不同的物體上,它們不是平衡力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;作用力與反作用力是同性質(zhì)的力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
【典例2】對(duì)于牛頓第三定律的理解,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)作用力產(chǎn)生后,再產(chǎn)生反作用力;當(dāng)作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.彈力和摩擦力都有反作用力,而重力無(wú)反作用力C.甲物體對(duì)乙物體的作用力是彈力,乙物體對(duì)甲物體的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情況下都不會(huì)平衡
解析:作用力和反作用力是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;重力、彈力和摩擦力都有反作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;甲物體對(duì)乙物體的作用力是彈力,乙物體對(duì)甲物體的反作用力也是彈力,不會(huì)是摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;作用力和反作用力作用在兩個(gè)物體上,這兩個(gè)力在任何情況下都不會(huì)平衡,選項(xiàng)D正確.
探究二　物體受力的初步分析
用力F去拉疊放在一起的兩物體A、B,但沒(méi)有拉動(dòng),兩物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),如圖甲所示.C、D兩名同學(xué)進(jìn)行拔河比賽,如圖乙所示.
1.圖甲中,物體A、B分別受到幾個(gè)力的作用?請(qǐng)畫(huà)出A、B所受力的示意圖.
答案:B受重力GB、支持力FNB兩個(gè)力作用;A受重力GA、B對(duì)A的壓力FN1、地面的支持力FN2、水平拉力F、地面對(duì)A的摩擦力Ff五個(gè)力作用.受力示意圖如圖所示.
2.圖乙中,相持階段,C和D都處于靜止?fàn)顟B(tài),水平方向存在哪幾對(duì)平衡力?水平方向存在哪幾對(duì)作用力和反作用力?
答案:繩對(duì)C的拉力與地面對(duì)C的摩擦力為一對(duì)平衡力;繩對(duì)D的拉力與地面對(duì)D的摩擦力是一對(duì)平衡力;C對(duì)繩的拉力與D對(duì)繩的拉力是一對(duì)平衡力.C對(duì)繩的拉力與繩對(duì)C的拉力是一對(duì)作用力與反作用力;D對(duì)繩的拉力與繩對(duì)D的拉力是一對(duì)作用力與反作用力;C對(duì)地面的摩擦力和地面對(duì)C的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力;D對(duì)地面的摩擦力和地面對(duì)D的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力.
3.圖乙中,假設(shè)C最終獲勝.有同學(xué)解釋C獲勝的原因是C的拉力大于D的拉力.請(qǐng)你分析一下,這位同學(xué)的解釋是否正確.
答案:不正確,C的拉力等于D的拉力等于繩子的拉力.拔河比賽時(shí),由于地面對(duì)C的最大靜摩擦力大于地面對(duì)D的最大靜摩擦力,當(dāng)繩子拉力大于地面對(duì)D的最大靜摩擦力時(shí),D被拉動(dòng)而C沒(méi)有被拉動(dòng),C獲勝.
4.作用力和反作用力的效果可以相互抵消嗎?
答案:不能,因?yàn)樽饔昧εc反作用力分別作用在兩個(gè)物體上,效果也分別體現(xiàn)在兩個(gè)物體上,故不能相互抵消.
1.物體的受力分析.(1)研究對(duì)象的選取方法:整體法和隔離法.
(2)受力分析的步驟.
(3)判斷力是否存在的方法.①依據(jù)力的產(chǎn)生條件:根據(jù)各種性質(zhì)的力產(chǎn)生的條件進(jìn)行判斷.如彈力產(chǎn)生的條件是相互接觸且發(fā)生彈性形變;摩擦力產(chǎn)生的條件是有彈力且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).②依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系:研究對(duì)象所受的每個(gè)力都有施力物體和反作用力,找不到施力物體或沒(méi)有反作用力的情況是不存在的.③依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):力的作用效果與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間有著相互制約的關(guān)系.對(duì)有些力是否存在,或力的方向難以確定時(shí),可依據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用物體處于平衡狀態(tài)的條件等來(lái)判斷.
2.一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力的比較.
【典例3】關(guān)于作用力、反作用力和一對(duì)平衡力的認(rèn)識(shí),正確的是 ( )A.一對(duì)平衡力的作用效果可以相互抵消,一對(duì)作用力與反作用力的作用效果也可以相互抵消B.作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,且性質(zhì)相同,平衡力的性質(zhì)卻不一定相同C.作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,一對(duì)平衡力也是如此D.先有作用力,接著才有反作用力,一對(duì)平衡力是同時(shí)作用在同一個(gè)物體上的
解析:作用力和反作用力的受力物體是不同的,故作用效果不能抵消,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;作用力與反作用力具有同時(shí)性,性質(zhì)也一定相同,而平衡力不具有同時(shí)性,性質(zhì)也不一定相同,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.
【典例4】如圖所示,物體A靠在傾斜的墻面上,在與墻面和B垂直的力F作用下,A、B保持靜止,試分析A、B兩物體受力的個(gè)數(shù).
解析:先取B為研究對(duì)象,受力如圖所示.
若B只受GB和F,B不能靜止,因此A對(duì)B有沿接觸面向上的靜摩擦力Ff1;B受A的靜摩擦力,則A對(duì)B一定有彈力FN1,B受4個(gè)力作用.取A、B整體為研究對(duì)象,同理可得墻對(duì)A有沿墻面向上的靜摩擦力Ff2和垂直墻的彈力FN2,由牛頓第三定律知A還受B的沿A、B接觸面向下的靜摩擦力Ff1'和垂直接觸面向上的彈力FN1',還有自身的重力GA,共5個(gè)力.
答案:A受5個(gè)力,B受4個(gè)力.
1.(多選)足球運(yùn)動(dòng)是非常具有影響力的體育項(xiàng)目,深受青少年喜愛(ài).在下列有關(guān)足球的情景中,說(shuō)法正確的是()A.靜止在地面上的足球,足球?qū)Φ孛娴膲毫偷孛鎸?duì)足球的支持力是一對(duì)作用力與反作用力B.足球被運(yùn)動(dòng)員踢起,腳對(duì)足球的作用力大于足球?qū)δ_的作用力C.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí),足球既是受力物體,也是施力物體D.守門(mén)員用手接住足球,手對(duì)足球的作用力先于足球?qū)κ值淖饔昧?br/>2. 如圖所示,船夫用撐桿撐船前行,則 (　　)
A.船對(duì)人的力小于人對(duì)船的力B.船對(duì)水的力大于水對(duì)船的力C.人對(duì)撐竿的力與撐竿對(duì)人的力大小相等D.撐桿對(duì)河底的力大于河底對(duì)撐竿的力
解析:船對(duì)人的力與人對(duì)船的力,船對(duì)水的力與水對(duì)船的力,人對(duì)撐竿的力與撐桿對(duì)人的力,撐桿對(duì)河底的力與河底對(duì)撐竿的力,以上4對(duì)力都屬于作用力和反作用力,作用力和反作用力總是大小相等、方向相反,選項(xiàng)C正確,故A、B、D錯(cuò)誤.答案:C
3.(多選)將一鐵塊A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖所示),關(guān)于鐵塊A的受力情況,下列敘述正確的是( )
A.鐵塊共受三個(gè)力的作用,其中有兩個(gè)力的施力物體是磁板B.鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對(duì)平衡力C.磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力D.磁板對(duì)鐵塊的吸引力與鐵塊對(duì)磁板的吸引力,大小相等、方向相反
4.如圖所示,物體M在豎直向上的拉力F的作用下靜止在斜面上.關(guān)于M受力的個(gè)數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )
A.M一定受兩個(gè)力作用B.M一定受四個(gè)力作用C.M可能受三個(gè)力作用D.M不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用
解析:若拉力F大小等于物體的重力,則物體與斜面間沒(méi)有相互作用力,此時(shí)物體受兩個(gè)力作用;若拉力F小于物體的重力,則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力,此時(shí)物體受四個(gè)力作用.選項(xiàng)D正確.
5.如圖所示,物體a、b和c疊放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分別作用于物體b、c上,a、b和c仍保持靜止.則物體b受力的個(gè)數(shù)為()
A.3　 　　　B.4　　　 　C.5　　 　　D.6
解析:以a為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件可知,a和b之間沒(méi)有摩擦力作用,以a、b為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件可知,b受到c對(duì)它向右的摩擦力作用,故物體b受到的力有重力、c對(duì)b的支持力和摩擦力、a對(duì)b的壓力,還有拉力Fb,共5個(gè)力,故選項(xiàng)C正確.
6.畫(huà)出圖中物體A所受力的示意圖,并寫(xiě)出力的名稱(chēng)和施力物體:(1)物體A靜止,接觸面光滑;(2)A沿固定粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水平面滑行;(4)接觸面光滑,A靜止.
答案:(1)物體A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墻壁對(duì)A向左的彈力F'N,施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁;(2)物體A受豎直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力Ff,施力物體分別是地球、斜面、斜面;(3)物體A受重力G、支持力FN、滑動(dòng)摩擦力Ff,施力物體分別是地球、水平面、水平面;(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN,施力物體分別是地球、繩子、墻壁.