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

第3节牛顿第三定律第三章相互作用——力学习目标1.知道力的作用是相互的，并了解作用力、反作用力的概念．2．理解牛顿第三定律的含义．(重点)3．会用牛顿第三定律解决简单问题．(难点)4．会区分平衡力和作用力与反作用力.第三章相互作用——力核心素养形成脉络第三章相互作用——力一、作用力和反作用力1．力是物体对______的作用，一个力一定存在着受力物体和____________．2．力的作用总是______的，物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力．作用力和反作用力总是____________，同时存在的．物体施力物体相互相互依存二、牛顿第三定律1．实验探究：如图，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随之改变，但两个弹簧测力计的示数总是______，这说明作用力和反作用力大小______，方向______．2．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小______，方向______，作用在_______________．相等相等相等相反相等相反同一条直线上三、物体受力的初步分析1．分析思路：一是根据物体__________________来分析和判断其受力情况；二是根据各种力的特点，从____________的角度来分析物体的受力．2．常遇到的力：重力、弹力、摩擦力．3．平衡力与相互作用力(1)一对相互平衡的力作用在____________物体上，一对作用力与反作用力分别作用在______物体上；(2)一对相互平衡的力不一定是____________的力，而一对作用力与反作用力一定是同一种类的力．运动状态的变化相互作用同一个两个同一种类思维辨析(1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上．()(2)作用力与反作用力的作用效果不能抵消．()(3)作用力和反作用力总是大小相等，方向相反．()(4)人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．()(5)作用力和反作用力同时产生、变化、消失，不分先后．()(6)受力分析时，只分析物体受到的力．()提示：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√基础理解(1)(2019·望花校级学业考试)物理课本放在水平桌面上，文具盒放在物理课本上，则()A．物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力B．物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力C．物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力D．桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力提示：选B.文具盒放在物理课本上，物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误；物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等，方向相反，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故B正确；物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力，作用在两个不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力大小不相等，而且都作用在同一个物体上，不是一对相互作用力，故D错误．(2)为了丰富中学生课余时间的文化生活，同学们组织了掰手腕游戏，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等于乙手对甲手的作用力大小提示：选D.甲、乙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，只有选项D正确．对牛顿第三定律的理解【核心深化】1．表达式：F＝－F′，负号表示作用力F与反作用力F′的方向相反．2．作用力与反作用力的“四同”“三异”作用力与反作用力关系四同等大大小总是相等共线作用在一条直线上同时同时产生、同时变化、同时消失同性质同一性质的力三异异向方向相反异体作用在不同的物体上异效效果不能相互抵消，不能认为合力为零关键能力1对作用力与反作用力的理解(2019·三门峡期末)在探究作用力和反作用力的关系实验中，把A、B两个轻质弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A，如图(a)所示．可以看到两个测力计的指针同时移动．稳定后，测力计A受到B的拉力F′，测力计B受到测力计A的拉力F.(1)B弹簧秤放大如图(b)所示，读数F为________N；(2)F和F′的关系为________；(3)手对弹簧秤A的拉力大小为________N.[解析](1)根据弹簧测力计的读数的方法可知，弹簧测力计的读数为4.00N；(2)测力计A受到B的拉力F′，测力计B受到测力计A的拉力F，可知F和F′的关系为相互作用力；(3)根据一对平衡力的特点可知，手对弹簧秤A的拉力大小与A受到B的拉力F′大小相等，所以也是4.00N.[答案](1)4.00(2)等值反向或相互作用力(3)4.00关键能力2对牛顿第三定律的理解(2019·上海学业考试)关于牛顿第三定律，下面说法中正确的是()A．两物体间先有作用力，后有反作用力B．作用力与反作用力可以是不同性质的力C．作用力与反作用力同时产生，同时消失D．作用力与反作用力的合力等于零[解析]作用力和反作用力具有同时性，同时产生，同时变化，同时消失，故A错误，C正确；作用力和反作用力必须是同一种性质的力，故B错误；作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，故其效果不能相互抵消，也不能进行力的合成，故D错误．[答案]C正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义“总是”是强调对于任何物体，在任何情况下，作用力与反作用力的关系都成立．对此，我们可以从以下几个方面理解．(1)不管物体的大小、形状如何，例如，大物体与大物体之间，大物体与小物体之间，任何形状的物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反的．(2)不管物体的运动状态如何，例如，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运动的物体之间，其相互作用力总是大小相等、方向相反的．(3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的．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．【达标练习】1．(2019·丰台月考)《荀子·议兵》中写道：“经桀作尧，譬之若以卵投石，以指绕沸．”，其中“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头．比喻不估计自己的力量，自取灭亡．从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰，下列说法中正确的是()A．石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力B．石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力C．石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等D．石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同解析：选C.鸡蛋碰石头，鸡蛋被碰破，而石头却完好无损，不是因为鸡蛋受到的力大，而是因为鸡蛋的硬度小，它们受到的力是相互作用力，根据牛顿第三定律，相互作用的两个力，大小相等，方向相反，故A、B、D错误，C正确．2．(2019·北京学业考试)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办．越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是()A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同解析：选C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故C正确，A、B、D错误．相互作用力与平衡力的比较问题导引如图所示，在水平桌面上放置一个重为G的茶杯，试分析茶杯受到哪几个力的作用？这个力的反作用力分别是什么力？这几个力的平衡力又分别是什么力？要点提示如图所示，茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN这两个力的作用，重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力，支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力，茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN正好是一对平衡力．【核心深化】1．作用力和反作用力与平衡力的比较内容比较作用力和反作用力平衡力不同点作用对象作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在，同时产生，同时变化，同时消失无依赖关系，撤除一个，另一个依然可存在内容比较作用力和反作用力平衡力不同点叠加性两力作用效果不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，且合力为零力的性质一定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力相同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上2.区分作用力、反作用力和平衡力的方法区分作用力、反作用力和平衡力，最简单的方法是看涉及的物体个数．(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体，是甲物体对乙物体的关系．(2)平衡的一对力涉及三个物体，即两个施力物体同时作用在一个受力物体上．(2019·淮安期末)2019年1月3日10时26分，我国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极附近的预选着陆区，人类探测器首次登陆月球背面．在着陆过程最后阶段，“嫦娥四号”先悬停在距月面100m高处，再缓慢下降到着陆点上方4m处，最终关闭发动机以自由落体方式完美着陆在月面，关于该探测器从距月面上方100m高处缓慢下降到着陆点上方4m处的过程中，下列说法正确的是()A．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对相互作用力B．探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力是一对平衡力C．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力合力为零D．探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力大小相等[解析]探测器受到喷射气体的反冲力的受力物体是探测器，探测器自身重力的受力物体也是探测器，不是一对相互作用力，故A错误；探测器缓慢下降的过程中没有说明运动的状态，所以探测器受到喷射气体的反冲力与自身重力不一定是一对平衡力，故B错误；探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力，不能合成，故C错误；探测器对喷射气体的力与喷射气体对探测器的反冲力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D正确．[答案]D(2019·江苏泰州中学期末)磁性黑板擦吸附在竖直的黑板平面上静止不动时，黑板擦受到的磁力()A．小于它受到的弹力B．大于它受到的弹力C．与它受到的弹力是一对作用力与反作用力D．与它受到的弹力是一对平衡力解析：选D.黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此发生了弹性形变，产生了弹力；由二力平衡可知，磁力应等于黑板对黑板擦的弹力，故磁力与弹力为平衡力，A、B错误，D正确；作用力与反作用力是同种性质的力，黑板擦对黑板的弹力与黑板对黑板擦的弹力才是作用力与反作用力，故C错误．物体的受力分析【核心深化】1．受力分析的步骤2．对绳、杆、弹簧模型的受力分析(1)为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳”“轻杆”暗示不考虑绳与杆的重力；“光滑面”暗示不考虑摩擦力；“滑轮”“光滑挂钩”暗示两侧细绳中的拉力相等．(2)物体不涉及转动问题，可将所有受到的力画到一个共同作用点上，一般画在重心上；若涉及物体转动，则力的作用点实际在哪就画在哪．(3)静摩擦力产生的条件中相对运动的趋势要由研究对象受到的其他力来确定．例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当作用一个沿着斜面向上的拉力F时，物体A处于静止状态．从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力FN和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是0.如图所示，物体A放在物体B上，物体B为一个斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B均静止不动，则物体B的受力个数为()A．2B．3C．4D．5[解析]对物体A受力分析，如图a所示；由于A、B均静止，故可将A、B视为一个整体，其水平方向无外力作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦力，受力如图b所示；对物体B受力分析，如图c所示，共有四个力，选项C正确．[答案]C如何防止“