2022-2023學(xué)年新教材高中物理第5章牛頓運動定律第4節(jié)牛頓第三運動定律課件魯科版必修第一冊

第4節(jié)

牛頓第三運動定律第五章學(xué)習(xí)目標(biāo)思維導(dǎo)圖1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。(物理觀念)2.理解牛頓第三定律的含義,并能用它解釋生活中的現(xiàn)象。(物理觀念)3.會區(qū)分一對平衡力與一對相互作用力。(物理觀念)

內(nèi)容索引0102基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)重難探究?能力素養(yǎng)全提升03學(xué)以致用·隨堂檢測全達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)一、作用力和反作用力1.力的作用是相互的,無論物體接觸與否。2.物理學(xué)中,把物體間這一對__________力稱為作用力和反作用力。

3.我們可把其中任意一個力稱為__________,另一個力稱為__________。

相互作用

作用力

反作用力

二、牛頓第三運動定律及其意義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(1)內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力大小________,方向________,作用在________________。

(2)表達(dá)式:F=-F',負(fù)號表示兩力的__________。

(3)意義:揭示了物體之間__________的規(guī)律,使人們可把相互作用的各個物體的運動聯(lián)系起來進(jìn)行研究。

相等

相等

相反

相等

相反

同一條直線上

方向相反

相互作用

易錯辨析判一判(1)先有作用力,然后有反作用力。(

)(2)物體間的作用力可能與反作用力垂直。(

)(3)只有兩物體接觸時,才會產(chǎn)生作用力與反作用力。(

)(4)物體間的作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力。(

)×解析

物體間的作用力與反作用力總是相互依存、同時產(chǎn)生、同時消失。×解析

物體間的作用力與反作用力一定在一條直線上,不可能垂直。×解析

非接觸力如重力等也存在反作用力。

√解析

如摩擦力的反作用力還是摩擦力,彈力的反作用力還是彈力,作用力與反作用力性質(zhì)相同。(5)一個物體受幾個力作用,則一定存在幾個反作用力。(

)(6)只要大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個力就是一對作用力和反作用力。(

)√解析

任何一個力都有一個反作用力,所以一個物體受幾個力作用就一定存在幾個反作用力。×解析

大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個力也可能是一對平衡力。重難探究?能力素養(yǎng)全提升探究一正確理解牛頓第三定律【情境探究】

“掰手腕”是比較臂力大小的一種常見比賽。

在一次“掰手腕”比賽中,甲輕松地勝了乙,是否是因為甲對乙的作用力大于乙對甲的作用力?要點提示

不是。甲、乙兩手間的力為作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律可知,這兩個力大小相等,甲之所以勝了乙,那是因為甲手腕能承受的力大于乙手腕能承受的力?！局R歸納】

1.作用力和反作用力的關(guān)系

三同①大小相同;②性質(zhì)相同;③變化情況相同三異①方向不同;②受力物體不同;③產(chǎn)生效果不同三無關(guān)①與物體類型無關(guān);②與物體的運動狀態(tài)無關(guān);③與物體是否和其他物體存在相互作用無關(guān)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。對此,可以從以下幾個方面理解:(1)不管物體大小形狀如何,例如大物體與大物體之間,或大物體與小物體之間,還是任何形狀的物體之間,其相互作用力總是大小相等。(2)不管物體的運動狀態(tài)如何。例如靜止的物體之間、運動的物體之間或靜止物體與運動物體之間的相互作用力總是大小相等的。(3)作用力與反作用力的產(chǎn)生和消失是同時的?！緫?yīng)用體驗】

典例1

關(guān)于車?yán)R、馬拉車的問題,下列說法正確的是(

)A.馬拉車不動,是因為馬拉車的力小于車?yán)R的力B.馬拉車前進(jìn),是因為馬拉車的力大于車?yán)R的力C.馬拉車,不論車動還是不動,馬拉車的力的大小總是等于車?yán)R的力的大小D.馬拉車不動或車勻速前進(jìn)時,馬拉車的力與車?yán)R的力才大小相等C解析

當(dāng)馬拉車的力較小時,拉力與車受到地面的摩擦力大小相等,車保持靜止;當(dāng)馬拉車的力大于車所受到的地面摩擦力時,車就開始啟動并加速前進(jìn)。根據(jù)牛頓第三定律作出判斷,馬拉車的力和車?yán)R的力是一對作用力和反作用力,大小始終相等,C正確。規(guī)律方法

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,作用力與反作用力的關(guān)系與物體運動狀態(tài)、參考系的選取均無關(guān)。針對訓(xùn)練1下列說法正確的是(

)A.甲學(xué)生把乙學(xué)生推倒,說明乙學(xué)生受到的力大B.靜止在水平面的物體,受到的重力和支持力是一對作用力和反作用力C.跳高運動員,跳高時運動員蹬地的力小于地面對它的作用力D.玻璃杯掉到地面上打破,地面對玻璃杯的作用力等于玻璃杯對地面的作用力D解析

力的作用是相互的,甲用力把乙推倒,甲對乙有力的作用,乙對甲也有力的作用,而且大小相等、方向相反,是相互作用力,故A錯誤;物體的重力是作用在物體上的力,支持力也是作用在這個物體上的力,這兩個力大小相等、方向相反且作用在同一直線上,所以這兩個力是一對平衡力,故B錯誤;跳高運動員,跳高時運動員蹬地的力與地面對它的作用力大小相等、方向相反是相互作用力,故C錯誤;玻璃杯掉到地面上打破,地面對玻璃杯的作用力等于玻璃杯對地面的作用力,是相互作用力,故D正確。探究二一對相互作用力與一對平衡力之間的比較【情境探究】

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?要點提示

如圖所示,茶杯受到重力G和桌面對它的支持力N這兩個力的作用,重力G的反作用力是茶杯對地球的吸引力,支持力N的反作用力是茶杯對桌面的壓力,茶杯受到的重力G和桌面對茶杯的支持力N正好是一對平衡力?！局R歸納】

1.一對相互作用力與一對平衡力之間的比較

比較項一對作用力和反作用力一對平衡力共同點大小相等、方向相反、作用在同一條直線上不同點作用對象兩個力分別作用在兩個物體上兩個力作用在同一個物體上依賴關(guān)系相互依存,不可單獨存在,同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失無依賴關(guān)系,撤除一個力,另一個力可依然存在力的性質(zhì)一定是同一性質(zhì)的兩個力不一定是同一性質(zhì)的兩個力作用效果因一對作用力與反作用力作用在兩個物體上,各自產(chǎn)生作用效果,不能相互抵消一對平衡力對物體的作用效果使物體保持平衡狀態(tài)2.兩對力的關(guān)注對象的差異

【應(yīng)用體驗】

典例2

(多選)如圖所示,用繩把桶懸掛在天花板上時,下列說法正確的是(

)A.桶受到的重力和繩受到的拉力是一對平衡力B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對平衡力C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對作用力與反作用力D.桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是一對作用力與反作用力BD解析

桶受到的重力和繩受到的拉力分別作用在桶和繩上,不是一對平衡力,也不是一對作用力和反作用力,選項A錯誤;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一對平衡力,選項B正確,C錯誤;桶受到繩的拉力和繩受到桶的拉力是桶和繩間的相互作用,選項D正確。規(guī)律方法

區(qū)別作用力與反作用力和平衡力的方法區(qū)別作用力與反作用力和平衡力最簡單的方法是看作用點,一對平衡力的作用點一定作用在同一個物體上,而作用力與反作用力的作用點一定分別作用在兩個物體上,但作用在兩個物體上的力也不一定是作用力與反作用力,還必須是因為相互作用而產(chǎn)生。針對訓(xùn)練2如圖所示,有人用一簇氣球通過繩使一座小屋成功升空,成為“會飛的小屋”。下列說法正確的是(

)A.小屋受到繩的拉力和小屋對繩的拉力是一對作用力和反作用力B.小屋受到繩的拉力和小屋所受重力是一對作用力和反作用力C.小屋對繩的拉力和小屋所受重力是一對作用力和反作用力D.小屋對繩的拉力和小屋所受重力是一對平衡力A解析

小屋受到繩的拉力和小屋對繩的拉力是一對作用力和反作用力,故A正確;小屋受到繩的拉力和小屋所受重力的受力物體都是小屋,不是作用力和反作用力,故B錯誤;小屋對繩的拉力的施力物體是小屋,受力物體是繩子,小屋所受重力的施力物體是地球,受力物體是小屋,不是作用力和反作用力,也不是平衡力,故C、D錯誤。學(xué)以致用·隨堂檢測全達(dá)標(biāo)1.關(guān)于作用力和反作用力,下列說法正確的是(

)A.凡是大小相等、方向相反,作用在同一直線上的兩力,一定是一對作用力和反作用力B.彈力和摩擦力總有其反作用力,重力沒有反作用力C.作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生、同時消失D.先出現(xiàn)作用力,后出現(xiàn)反作用力C解析

作用力和反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上且分別作用于兩個物體上,但反過來不一定成立,故選項A錯誤;任何力的作用都有反作用力,故選項B錯誤;力是物體間的相互作用,作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生,同時消失,故選項C正確,D錯誤。2.(2022福建廈門高一階段練習(xí))如圖所示,甲乙兩人在冰面上“拔河”,兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者為贏,若繩子質(zhì)量不計,冰面可看成光滑的,則下列說法正確的是(

)A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C.若甲的質(zhì)量比乙小,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D.若甲的質(zhì)量比乙小,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利D解析

甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對作用力與反作用力,選項A錯誤;甲對繩的拉力與乙對繩的拉力同時作用在同一物體(繩子)上,不是作用力與反作用力,選項B錯誤;因兩人受到的力大小相等,根據(jù)

可知,質(zhì)量小的加速度大,若甲的質(zhì)量比乙小,則甲加速度較大,會先越過分界線,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利,選項C錯誤,D正確。3.小巧美觀的冰箱貼利用磁性貼在冰箱的豎直表面上。靜止不動時,冰箱貼(

)A.受到的