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高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律图文课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第三定律图文课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了牛顿第三定律，反作用力，相互作用，同一条，示意图，运动状态，摩擦力，答案D，答案B，课堂评价等内容，欢迎下载使用。
知识点一 作用力和反作用力
1.两个物体之间的作用是 的,物体之间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力,我们可以把其中的任意一个力叫作作用力,则另一个力就叫作 .2.施力物体与受力物体: 的两个物体互为施力物体和受力物体.3.几对常见的作用力和反作用力
知识点二 牛顿第三定律
1.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 直线上.2.表达式:F = -F '(负号表示方向 ).
知识点三 物体受力的初步分析
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 .2.分析物体受到的力,有两条思路.一是根据物体 .的变化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.3.受力分析的一般顺序:由表及里,由上到下,由简到繁.a.首先分析场力( 、电场力、磁场力).b.其次分析接触力(弹力、 ).c.最后分析其他力.
4.一对平衡力与一对相互作用力
1.先有作用力,然后有反作用力.( )2.两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力.( )3.凡是大小相等,方向相反,作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力.( )4.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力.( )
探究一 对牛顿第三定律的理解
(一) 如图所示,用手挤压放在桌面上的弹簧.
1.手挤压弹簧,弹簧发生了形变,手是否也会发生形变?如果手发生了形变,那么手和弹簧各自发生形变的原因是什么?手和弹簧的形变有先后之分吗?为什么?
答案:手会发生形变.手和弹簧都发生了形变,原因是它们都受到了对方的作用力.形变是同时发生的,没有先后之分.因为手和弹簧受到对方的作用力是同时发生的.
2.手对弹簧的力和弹簧对手的力是作用力和反作用力,它们的性质相同吗?
答案:性质相同,都是弹力.
(二) 如图所示,把两个相同的弹簧测力计A和B连接在一起.
答案:两弹簧测力计示数相等.改变拉力的大小,两弹簧测力计示数也随之变化,但两个示数总相等.
3.用手拉两个弹簧测力计,两个弹簧测力计的示数存在什么关系?改变拉力的大小,弹簧测力计的示数怎样变化?
4.两弹簧测力计间的相互作用力作用在几个物体上?方向如何?
答案:作用在两个物体上,方向相反.
5.两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力适用吗?请讨论并总结出作用力和反作用力的关系.
答案:两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力都适用.作用力和反作用力的关系:总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.写成关系式就是 F=-F'.
对牛顿第三定律的理解.(1)表达式:F=-F'(负号表示方向相反).表示了两物体间的作用力F与反作用力F'总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的特点.(2)作用力与反作用力的关系.
【典例1】关于作用力与反作用力,下列说法正确的有 ( )A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,它们是平衡力C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
解析:本题考查对作用力和反作用力的理解.物体相互作用时,作用力与反作用力同时产生,分别作用在相互作用的两个物体上,选项A错误,选项D正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,它们不是平衡力,选项B错误;作用力与反作用力是同性质的力,选项C错误.
【典例2】对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是()A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
解析:作用力和反作用力是同时产生,同时消失的,选项A错误;重力、弹力和摩擦力都有反作用力,选项B错误;甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力也是弹力,不会是摩擦力,选项C错误;作用力和反作用力作用在两个物体上,这两个力在任何情况下都不会平衡,选项D正确.
探究二 物体受力的初步分析
用力F去拉叠放在一起的两物体A、B,但没有拉动,两物体仍然保持静止状态,如图甲所示.C、D两名同学进行拔河比赛,如图乙所示.
1.图甲中,物体A、B分别受到几个力的作用?请画出A、B所受力的示意图.
答案:B受重力GB、支持力FNB两个力作用;A受重力GA、B对A的压力FN1、地面的支持力FN2、水平拉力F、地面对A的摩擦力Ff五个力作用.受力示意图如图所示.
2.图乙中,相持阶段,C和D都处于静止状态,水平方向存在哪几对平衡力?水平方向存在哪几对作用力和反作用力?
答案:绳对C的拉力与地面对C的摩擦力为一对平衡力;绳对D的拉力与地面对D的摩擦力是一对平衡力;C对绳的拉力与D对绳的拉力是一对平衡力.C对绳的拉力与绳对C的拉力是一对作用力与反作用力;D对绳的拉力与绳对D的拉力是一对作用力与反作用力;C对地面的摩擦力和地面对C的摩擦力是一对作用力与反作用力;D对地面的摩擦力和地面对D的摩擦力是一对作用力与反作用力.
3.图乙中,假设C最终获胜.有同学解释C获胜的原因是C的拉力大于D的拉力.请你分析一下,这位同学的解释是否正确.
答案:不正确,C的拉力等于D的拉力等于绳子的拉力.拔河比赛时,由于地面对C的最大静摩擦力大于地面对D的最大静摩擦力,当绳子拉力大于地面对D的最大静摩擦力时,D被拉动而C没有被拉动,C获胜.
4.作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗?
答案:不能,因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,效果也分别体现在两个物体上,故不能相互抵消.
1.物体的受力分析.(1)研究对象的选取方法:整体法和隔离法.
(2)受力分析的步骤.
(3)判断力是否存在的方法.①依据力的产生条件:根据各种性质的力产生的条件进行判断.如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是有弹力且有相对运动或相对运动趋势.②依据作用力和反作用力的关系:研究对象所受的每个力都有施力物体和反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的情况是不存在的.③依据物体所处的运动状态:力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系.对有些力是否存在,或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体处于平衡状态的条件等来判断.
2.一对相互作用力与一对平衡力的比较.
【典例3】关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是 ( )A.一对平衡力的作用效果可以相互抵消,一对作用力与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时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力是同时作用在同一个物体上的
解析:作用力和反作用力的受力物体是不同的,故作用效果不能抵消,选项A错误;作用力与反作用力具有同时性,性质也一定相同,而平衡力不具有同时性,性质也不一定相同,选项C、D错误,选项B正确.
【典例4】如图所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下,A、B保持静止,试分析A、B两物体受力的个数.
解析:先取B为研究对象,受力如图所示.
若B只受GB和F,B不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1;B受A的静摩擦力,则A对B一定有弹力FN1,B受4个力作用.取A、B整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和垂直墙的弹力FN2,由牛顿第三定律知A还受B的沿A、B接触面向下的静摩擦力Ff1'和垂直接触面向上的弹力FN1',还有自身的重力GA,共5个力.
答案:A受5个力,B受4个力.
1.(多选)足球运动是非常具有影响力的体育项目,深受青少年喜爱.在下列有关足球的情景中,说法正确的是()A.静止在地面上的足球,足球对地面的压力和地面对足球的支持力是一对作用力与反作用力B.足球被运动员踢起,脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力C.运动员踢球时,足球既是受力物体,也是施力物体D.守门员用手接住足球,手对足球的作用力先于足球对手的作用力
2. 如图所示,船夫用撑杆撑船前行,则 ( )
A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑竿的力与撑竿对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑竿的力
解析:船对人的力与人对船的力,船对水的力与水对船的力,人对撑竿的力与撑杆对人的力,撑杆对河底的力与河底对撑竿的力,以上4对力都属于作用力和反作用力,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,选项C正确,故A、B、D错误.答案:C
3.(多选)将一铁块A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块A的受力情况,下列叙述正确的是( )
A.铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板B.铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C.磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D.磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力,大小相等、方向相反
4.如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上.关于M受力的个数,下列说法正确的是( )
A.M一定受两个力作用B.M一定受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用
解析:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面间没有相互作用力,此时物体受两个力作用;若拉力F小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,此时物体受四个力作用.选项D正确.
5.如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.则物体b受力的个数为()
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:以a为研究对象,根据平衡条件可知,a和b之间没有摩擦力作用,以a、b为研究对象,根据平衡条件可知,b受到c对它向右的摩擦力作用,故物体b受到的力有重力、c对b的支持力和摩擦力、a对b的压力,还有拉力Fb,共5个力,故选项C正确.
6.画出图中物体A所受力的示意图,并写出力的名称和施力物体:(1)物体A静止,接触面光滑;(2)A沿固定粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水平面滑行;(4)接触面光滑,A静止.
答案:(1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力F'N,施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁;(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、斜面、斜面;(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、水平面、水平面;(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN,施力物体分别是地球、绳子、墙壁.
知识点一 作用力和反作用力
1.两个物体之间的作用是 的,物体之间相互作用的这一对力叫作作用力和反作用力,我们可以把其中的任意一个力叫作作用力,则另一个力就叫作 .2.施力物体与受力物体: 的两个物体互为施力物体和受力物体.3.几对常见的作用力和反作用力
知识点二 牛顿第三定律
1.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 直线上.2.表达式:F = -F '(负号表示方向 ).
知识点三 物体受力的初步分析
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 .2.分析物体受到的力,有两条思路.一是根据物体 .的变化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.3.受力分析的一般顺序:由表及里,由上到下,由简到繁.a.首先分析场力( 、电场力、磁场力).b.其次分析接触力(弹力、 ).c.最后分析其他力.
4.一对平衡力与一对相互作用力
1.先有作用力,然后有反作用力.( )2.两个物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力.( )3.凡是大小相等,方向相反,作用在一条直线上的两个力必定是一对作用力和反作用力.( )4.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力.( )
探究一 对牛顿第三定律的理解
(一) 如图所示,用手挤压放在桌面上的弹簧.
1.手挤压弹簧,弹簧发生了形变,手是否也会发生形变?如果手发生了形变,那么手和弹簧各自发生形变的原因是什么?手和弹簧的形变有先后之分吗?为什么?
答案:手会发生形变.手和弹簧都发生了形变,原因是它们都受到了对方的作用力.形变是同时发生的,没有先后之分.因为手和弹簧受到对方的作用力是同时发生的.
2.手对弹簧的力和弹簧对手的力是作用力和反作用力,它们的性质相同吗?
答案:性质相同,都是弹力.
(二) 如图所示,把两个相同的弹簧测力计A和B连接在一起.
答案:两弹簧测力计示数相等.改变拉力的大小,两弹簧测力计示数也随之变化,但两个示数总相等.
3.用手拉两个弹簧测力计,两个弹簧测力计的示数存在什么关系?改变拉力的大小,弹簧测力计的示数怎样变化?
4.两弹簧测力计间的相互作用力作用在几个物体上?方向如何?
答案:作用在两个物体上,方向相反.
5.两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力适用吗?请讨论并总结出作用力和反作用力的关系.
答案:两个相互作用的弹力之间的关系,对于相互作用的摩擦力以及其他非接触力都适用.作用力和反作用力的关系:总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.写成关系式就是 F=-F'.
对牛顿第三定律的理解.(1)表达式:F=-F'(负号表示方向相反).表示了两物体间的作用力F与反作用力F'总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上的特点.(2)作用力与反作用力的关系.
【典例1】关于作用力与反作用力,下列说法正确的有 ( )A.物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,它们是平衡力C.作用力与反作用力可以是不同性质的力,例如,作用力是弹力,其反作用力可能是摩擦力D.作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上
解析:本题考查对作用力和反作用力的理解.物体相互作用时,作用力与反作用力同时产生,分别作用在相互作用的两个物体上,选项A错误,选项D正确;作用力与反作用力作用在不同的物体上,它们不是平衡力,选项B错误;作用力与反作用力是同性质的力,选项C错误.
【典例2】对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是()A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
解析:作用力和反作用力是同时产生,同时消失的,选项A错误;重力、弹力和摩擦力都有反作用力,选项B错误;甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力也是弹力,不会是摩擦力,选项C错误;作用力和反作用力作用在两个物体上,这两个力在任何情况下都不会平衡,选项D正确.
探究二 物体受力的初步分析
用力F去拉叠放在一起的两物体A、B,但没有拉动,两物体仍然保持静止状态,如图甲所示.C、D两名同学进行拔河比赛,如图乙所示.
1.图甲中,物体A、B分别受到几个力的作用?请画出A、B所受力的示意图.
答案:B受重力GB、支持力FNB两个力作用;A受重力GA、B对A的压力FN1、地面的支持力FN2、水平拉力F、地面对A的摩擦力Ff五个力作用.受力示意图如图所示.
2.图乙中,相持阶段,C和D都处于静止状态,水平方向存在哪几对平衡力?水平方向存在哪几对作用力和反作用力?
答案:绳对C的拉力与地面对C的摩擦力为一对平衡力;绳对D的拉力与地面对D的摩擦力是一对平衡力;C对绳的拉力与D对绳的拉力是一对平衡力.C对绳的拉力与绳对C的拉力是一对作用力与反作用力;D对绳的拉力与绳对D的拉力是一对作用力与反作用力;C对地面的摩擦力和地面对C的摩擦力是一对作用力与反作用力;D对地面的摩擦力和地面对D的摩擦力是一对作用力与反作用力.
3.图乙中,假设C最终获胜.有同学解释C获胜的原因是C的拉力大于D的拉力.请你分析一下,这位同学的解释是否正确.
答案:不正确,C的拉力等于D的拉力等于绳子的拉力.拔河比赛时,由于地面对C的最大静摩擦力大于地面对D的最大静摩擦力,当绳子拉力大于地面对D的最大静摩擦力时,D被拉动而C没有被拉动,C获胜.
4.作用力和反作用力的效果可以相互抵消吗?
答案:不能,因为作用力与反作用力分别作用在两个物体上,效果也分别体现在两个物体上,故不能相互抵消.
1.物体的受力分析.(1)研究对象的选取方法:整体法和隔离法.
(2)受力分析的步骤.
(3)判断力是否存在的方法.①依据力的产生条件:根据各种性质的力产生的条件进行判断.如弹力产生的条件是相互接触且发生弹性形变;摩擦力产生的条件是有弹力且有相对运动或相对运动趋势.②依据作用力和反作用力的关系:研究对象所受的每个力都有施力物体和反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的情况是不存在的.③依据物体所处的运动状态:力的作用效果与物体的运动状态之间有着相互制约的关系.对有些力是否存在,或力的方向难以确定时,可依据物体所处的运动状态,运用物体处于平衡状态的条件等来判断.
2.一对相互作用力与一对平衡力的比较.
【典例3】关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是 ( )A.一对平衡力的作用效果可以相互抵消,一对作用力与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时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力是同时作用在同一个物体上的
解析:作用力和反作用力的受力物体是不同的,故作用效果不能抵消,选项A错误;作用力与反作用力具有同时性,性质也一定相同,而平衡力不具有同时性,性质也不一定相同,选项C、D错误,选项B正确.
【典例4】如图所示,物体A靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B垂直的力F作用下,A、B保持静止,试分析A、B两物体受力的个数.
解析:先取B为研究对象,受力如图所示.
若B只受GB和F,B不能静止,因此A对B有沿接触面向上的静摩擦力Ff1;B受A的静摩擦力,则A对B一定有弹力FN1,B受4个力作用.取A、B整体为研究对象,同理可得墙对A有沿墙面向上的静摩擦力Ff2和垂直墙的弹力FN2,由牛顿第三定律知A还受B的沿A、B接触面向下的静摩擦力Ff1'和垂直接触面向上的弹力FN1',还有自身的重力GA,共5个力.
答案:A受5个力,B受4个力.
1.(多选)足球运动是非常具有影响力的体育项目,深受青少年喜爱.在下列有关足球的情景中,说法正确的是()A.静止在地面上的足球,足球对地面的压力和地面对足球的支持力是一对作用力与反作用力B.足球被运动员踢起,脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力C.运动员踢球时,足球既是受力物体,也是施力物体D.守门员用手接住足球,手对足球的作用力先于足球对手的作用力
2. 如图所示,船夫用撑杆撑船前行,则 ( )
A.船对人的力小于人对船的力B.船对水的力大于水对船的力C.人对撑竿的力与撑竿对人的力大小相等D.撑杆对河底的力大于河底对撑竿的力
解析:船对人的力与人对船的力,船对水的力与水对船的力,人对撑竿的力与撑杆对人的力,撑杆对河底的力与河底对撑竿的力,以上4对力都属于作用力和反作用力,作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,选项C正确,故A、B、D错误.答案:C
3.(多选)将一铁块A放在水平放置的磁板B上,A被B吸住并处于静止状态(如图所示),关于铁块A的受力情况,下列叙述正确的是( )
A.铁块共受三个力的作用,其中有两个力的施力物体是磁板B.铁块所受的重力与铁块所受磁板的支持力是一对平衡力C.磁板所受铁块的压力等于铁块的重力D.磁板对铁块的吸引力与铁块对磁板的吸引力,大小相等、方向相反
4.如图所示,物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上.关于M受力的个数,下列说法正确的是( )
A.M一定受两个力作用B.M一定受四个力作用C.M可能受三个力作用D.M不是受两个力作用就是受四个力作用
解析:若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面间没有相互作用力,此时物体受两个力作用;若拉力F小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,此时物体受四个力作用.选项D正确.
5.如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5 N、Fc=10 N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.则物体b受力的个数为()
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:以a为研究对象,根据平衡条件可知,a和b之间没有摩擦力作用,以a、b为研究对象,根据平衡条件可知,b受到c对它向右的摩擦力作用,故物体b受到的力有重力、c对b的支持力和摩擦力、a对b的压力,还有拉力Fb,共5个力,故选项C正确.
6.画出图中物体A所受力的示意图,并写出力的名称和施力物体:(1)物体A静止,接触面光滑;(2)A沿固定粗糙斜面上滑;(3)A沿粗糙水平面滑行;(4)接触面光滑,A静止.
答案:(1)物体A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墙壁对A向左的弹力F'N,施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁;(2)物体A受竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、斜面、斜面;(3)物体A受重力G、支持力FN、滑动摩擦力Ff,施力物体分别是地球、水平面、水平面;(4)物体A受重力G、拉力FT、弹力FN,施力物体分别是地球、绳子、墙壁.
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