牛顿第三定律(全面、经典、上课用)

1、通过实验探究作用力与反作用力的关系。2、理解和掌握牛顿第三定律。3、能够区分相互作用力和一对平衡力的区别。东风中学Mr．杨4牛顿第三定律《物理》必修1第三章思考：为什么“火箭向后喷气却会向前运动呢”？FF`我们先来看一些现象：：左手右手力力F左对右F右对左思考：为什么鼓掌时两手都疼？一、相互作用力一、相互作用力空气风扇力力F空气对风扇F风扇对空气思考：为什么小车会向前运动呢？燃气火箭力力空气风扇力力两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。通常把其中一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。一、相互作用力作用力与反作用力存在怎样的关系？1、提出问题二、实验探究2、猜想假设猜想：大小相等，方向相反如何验证猜想？实验器材：弹簧秤两只细线一根3、设计方案二、实验探究4、实验操作实验数据记录表次数作用力大小反作用力大小方向关系实验结论123二、实验探究5、实验结论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，且作用在一条直线上。用传感器探究作用力与反作用力的关系二、实验探究数据采集器力传感器数据记录表用传用感器精确探究作用力与反作用力的关系二、实验探究数据记录表右图反映了作用力和反作用力的大小、方向有什么关系？（1）这两个力的大小是否相等？答案：（2）这两个力的方向是否相同？答案：（3）这两个力的受力物体是否相同？答案：（4）是否先有作用力，后有反作用力？答案：（5）这两个力分别是重力、弹力还是摩擦力？答案：同时产生，同时改变，同时消失都是弹力（同种性质的力）方向相反，作用在同一直线上大小相等分别作用在两个物体上实验结论3、作用力和反作用力的特点：①大小相等②方向相反③作用在同一条直线上④作用在两个物体上⑤力的性质相同⑥同时产生，同时变化，同时消失……………【等大】……………【反向】……………【共线】……………【异体】……………【同性】……………【同存】2、表达式：FF负号表示作用力和反作用力的方向相反作用效果：不可抵消，不可叠加，不可求合力三、牛顿第三定律如图所示，请分析物块放在地面上，有几对作用力和反作用力？支持力N与压力N＇G＇地球N＇地球对物块的引力G与物块对地球的引力G＇一对平衡力NG三、相互作用力和平衡力的异同分析讲台上放的粉笔盒受力，填写在下页表格里。【思考1】什么叫做二力平衡？一个物体受到两个力的作用，保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力是一对平衡力，叫做二力平衡。【思考2】一对相互作用力跟一对平衡力有哪些相同点和不同点呢？一对相互作用力一对平衡力共同点不同点作用对象作用时间作用性质作用效果等大、反向、共线异物、同时、同性大小相等,方向相反,作用在同一直线上分别作用在两个不同的物体上不一定同时产生,同时消失性质一定相同效果不能相互抵消作用在同一个物体上一定同时产生,同时消失性质不一定相同效果相互抵消三、相互作用力和平衡力的异同讨论交流1：有人认为，在拔河比赛中，既然双方的作用力与反作用力大小相等，应该不可能分出胜负。实际上却总有一方获胜，这是否违背牛顿第三定律？四、牛顿第三定律的应一：物理与生活ABF1F3F2F4拔河比赛F2’F1’思考:大人与小孩拔河谁会赢?甲站在滑板上矛盾？四、牛顿第三定律的应用思考2、以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,这是因为石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力吗？3、人跳起时，地对人的作用力大于人对地的作用力吗？NG【例】如图所示,滑杆和底座固定在一起,静止在水平地面上,其总质量为M。一个质量为m的猴子沿杆以0.4g的加速度加速下滑，则底座对地面的压力为多大？（画图分析）解：以猴子为研究对象，猴子受到杆的摩擦力为f，有：mg-f=ma得：f=mg-ma=mg-0.4mg=0.6mg滑竿受到猴子的摩擦力为f΄，由牛顿第三定律：f′=f=0.6mg以滑竿和底座为研究对象，受到地面支持力为N，有：N=Mg+f′=Mg+0.6mg由牛顿第三定律，地面对底座的支持力：N′=N=Mg+0.6mg四、牛顿第三定律的应用2：转换对象法•【变式训练】一个质量为M的人站在地面上，用一只定滑轮将质量为m的重物从高处放下，且M＞m，如图所示．如果重物以加速度a下降，且a＜g，则人对地面的压力是()•A．(M＋m)g－ma•B．M(g－a)－ma•C．(M－m)g＋ma•D．Mg－ma•解析：对人和重物分别进行受力分析如图所示，对重物由牛顿第二定律得：ma＝mg－FT•对人由平衡条件得Mg＝FT′＋FN.•由牛顿第三定律可知，FT＝FT′，则•FN＝(M－m)g＋ma.•由牛顿第三定律可知，人对地面的压力FN′＝FN＝(M－m)g＋ma.•答案：CF2F1推动火箭前进的力对燃料气体的力施力物体：燃料气体受力物体：火箭施力物体：火箭受力物体：燃料气体火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体．火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力．作用力反作用力作用力反作用力四、牛顿第三定律的应用3：反冲运动反冲运动：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。敢于梦想，就能成真！空气动力车未来的单人飞行器