教科版 (2019)必修 第一册5 牛顿第三定律课前预习ppt课件

这是一份教科版 (2019)必修 第一册5 牛顿第三定律课前预习ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了基础探究，合作探究，实践应用，情境化导学，形成概念掌握新知，一对力，反作用，-F′，思考与自测，问题情境等内容，欢迎下载使用。

1.理解作用力和反作用力的概念。2.能正确表述牛顿第三定律,并能用它分析解决实际问题。3.会区分一对平衡力与一对相互作用力。4.会对物体进行初步的受力分析。
知识点一　作用力与反作用力两个物体间相互作用的 叫作作用力和反作用力。我们把这一对力中的任一个叫作作用力,则另一个力就叫作这个力的 力。知识点二　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 ,作用在同一条直线上。2.表达式F= ,式中负号表示作用力与反作用力方向 。
1.思考判断(1)相互作用的一对力中,称哪一个力为作用力是任意的。(　 　)(2)作用力和反作用力的受力物体是同一物体。(　 　)(3)只有静止的两个物体作用时,作用力和反作用力才大小相等。(　 　)(4)作用力与反作用力一定是同一性质的力。(　 　)(5)先有作用力后有反作用力。(　 　)(6)作用在两个物体上,大小相等、方向相反,且在一条直线上的两个力一定是作用力和反作用力。(　 　)
答案:甲向后运动。因为力的作用是相互的,乙对甲也有反方向的力作用使甲运动了起来。
2.思维探究(1)如图,穿冰鞋的两人静止在水平冰面上,甲用力猛推乙,乙向前方运动了起来,那么甲的运动状态是什么情况呢?为什么会出现这种现象?
答案:不对。甲取胜的原因是甲对乙的力大于乙的承受能力,但是甲对乙的力与乙对甲的力是作用力与反作用力,大小一定相等。
(2)“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在一次“掰腕子”比赛中,甲轻松地胜了乙,那么我们就说甲对乙的力大于乙对甲的力,这种说法对吗?
答案:木块受力如图所示。有两对平衡力。木块受到的重力G和木块受到墙对它的静摩擦力f静、手推木块的力F和墙对木块的弹力N。
(3)如图所示,一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上,使木块处于静止状态。请在图中画出木块所受的力。在此情境中出现了几对平衡力?
要点一　对牛顿第三定律的理解
(1)如图所示,对拉的两个弹簧测力计A、B的读数有怎样的关系?涉及的力哪些是作用力和反作用力以及平衡力?答案:A、B读数相等,A拉B的力和B拉A的力为一对作用力和反作用力,A对钩的拉力和B对钩的拉力是一对平衡力。
(2)在拔河游戏中,两个队通过绳子中的张力作用,对彼此施加的力大小和方向怎样?答案:大小相等、方向相反。
1.牛顿第三定律表达式F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力的方向相反。2.对作用力和反作用力的理解(1)三个性质。
[例1] (多选)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,如图甲所示,某同学用两个力传感器进行实验,通过计算机得到图乙。下列由图乙得到的实验结论中正确的是(　 　)A.两传感器间的作用力与反作用力大小相等B.两传感器间的作用力与反作用力方向相反C.两传感器间的作用力与反作用力同时变化D.两传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上
解析:根据图像可知,两传感器间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,故A、B正确;作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,故C正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,故D错误。
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。(1)与物体的大小、形状无关;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。(2)与物体的运动状态无关;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。(3)不存在先后的问题;作用力与反作用力的产生和消失总是同时的。两者中若有一个力产生或消失,则另一个力必然同时产生或消失。
[针对训练1] 越野滑雪是比赛项目之一,如图为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: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。
要点二　一对平衡力与一对作用力和反作用力的比较
如图所示,放于水平面上的木块,受到重力G和支持力N的作用,木块对水平面的压力为F压。(1)重力G和支持力N是相同性质的力吗?它们的大小、方向存在什么关系?它们是作用力与反作用力吗?答案:(1)重力G和支持力N的性质不相同,它们的大小相等、方向相反,作用在同一物体上,它们不是一对作用力与反作用力,而是一对平衡力。(2)木块受到的支持力N和木块对水平面的压力F压是相同性质的力吗?它们的大小、方向存在什么关系?它们是一对平衡力吗?答案:(2)木块受到的支持力N和木块对水平面的压力F压是相同性质的力,它们的大小相等、方向相反,作用在两个物体上,它们不是一对平衡力,而是一对作用力与反作用力。
相互作用力与平衡力的比较
[例2] (多选)某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向右匀速拉长木板,传感器记录的力F与时间t的图像如图乙所示。在5.0～6.0 s间,力传感器通过细绳对物块的拉力F1、长木板对物块的摩擦力F2、向右拉动长木板的力F3和长木板受到的摩擦力F4之间的关系,下列说法正确的是(　 　)A.F1与F2是一对作用力与反作用力B.F1与F2是一对平衡力C.F2与F3是一对作用力与反作用力D.F3和F4是一对平衡力
解析:在5.0～6.0 s间,物块相对于长木板处于匀速滑动状态,F1和F2均作用在物块上,而物块处于平衡状态,故F1与F2是一对平衡力,故A错误,B正确;长木板对物块的摩擦力F2和向右拉动长木板的力F3,不是相互作用的两个物体间的力,不是相互作用力,故C错误;F3和F4均作用在长木板上,而长木板处于平衡状态,故F3和F4是一对平衡力,故D正确。
区别作用力、反作用力和平衡力的方法区别作用力、反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点,一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上,而作用力、反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上,且是同一相互作用而产生。
[针对训练2] 在立式风洞跳伞实验中,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,此过程中(　 　)A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受气流的力是一对作用力和反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人受到的重力与气流对人的作用力是一对平衡力
解析:地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,大小相等,故A正确;实验者加速向上运动,气流对人的作用力大于人受到的重力,不是一对平衡力,故B、C、D错误。
要点三　物体的受力分析
如图所示是滑雪运动员沿斜坡下滑的过程,有人说:运动员受重力、斜坡的支持力、下滑力和运动员对斜坡的压力四个力的作用,对吗?答案:不对。运动员受重力、斜坡支持力和摩擦力,如图所示,重力产生使运动员沿斜坡向下滑的效果,不是运动员受到的力,不存在下滑力。
1.受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有力找出来,并画出受力示意图,这就是受力分析。2.受力分析的一般顺序一般先分析重力,然后分析弹力,环绕物体一周,找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用;再分析摩擦力,最后是其他力。
3.受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法。
(2)假设法:在受力分析时,若不能确定某力是否存在,可先对其作出存在或不存在的情况假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在。
[例3] (多选)如图所示,在粗糙的水平面上,物体A向着弹簧运动,且使弹簧压缩,则关于物体A的受力情况,下列说法正确的是(　 　)A.受重力、支持力、动力、摩擦力和弹簧的弹力B.受重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力C.弹簧的弹力是动力,而摩擦力是阻力D.弹簧的弹力和摩擦力均与物体运动方向相反
解析:选取A为研究对象,对它进行受力分析可知,物体A受到重力、弹簧的弹力、物体与水平面挤压且有相对运动而产生的支持力和摩擦力,故选项A错误,B正确;弹簧处于压缩状态,A受到的弹力方向向右,与运动的方向相反,所以是阻力;滑动摩擦力的方向与物体A运动的方向相反,是阻力,弹簧弹力与摩擦力的方向一致,都是水平向右的,故选项C错误,D正确。
如何防止“添力”或“漏力”(1)防止“添力”。应注意区分内力和外力,区分性质力和效果力,区分施力物体和受力物体。(2)防止“漏力”。严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行受力分析,明确与研究对象接触的物体是确定接触力的关键。
[针对训练3] 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:将A、B视为一个整体,其水平方向无外力作用,B相对地面无运动趋势,故地面对B无摩擦力,物体B受到重力、地面支持力和物体A的压力和摩擦力,受力如图所示,共有四个力,故选项C正确。
模型·方法·结论·拓展
牛顿第三定律的普适性1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体,在任何条件下,牛顿第三定律都是成立的。2.定律适用于物体间的所有性质的力。
[示例] 某人撑杆使船离岸的过程,则下列说法正确的是(　 　)A.某人与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对某人的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.某人对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
解析:船离开河岸,必定在水平方向受到力的作用,该作用力是人对船的摩擦力,故A正确;依据弹力产生的特性,撑杆发生弹性形变是由于杆受到人对杆的作用力,故B错误;杆对岸的力与岸对杆的力是一对作用力与反作用力,其大小总是相等的,故C错误;人对杆的力和岸对杆的力都作用在杆上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故D错误。
科学·技术·社会·环境
牛顿第三定律在科技、生活中的应用1.在日常生活中的应用黑板擦受到黑板摩擦力作用的同时,黑板也受到黑板擦的摩擦力作用。2.在体育中的应用“足球运动员用头顶球”增加了比赛的观赏性,提高了获胜的可能,当用头去顶球,球飞出去,说明人对球有力的作用,而同时运动员也感觉到了球对人有力的作用。3.在现代科技中的应用中国是火箭的故乡,早在明代,我国学者万户,首次做了航天的科学尝试,他把47枚当时最大的火箭捆在自己坐的椅子背面,让人同时点燃这批火箭。火箭升空的原理也是牛顿第三定律的体现。
[示例] 足球运动已经进入各级各类学校,成为同学们特别喜爱的运动项目之一,如图所示某同学踢球时(　 　)A.脚对球的作用力大于球对脚的作用力B.脚对球的作用力小于球对脚的作用力C.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力D.脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力
解析:同学踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,故选项A、B、D错误,C正确。