物理必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律示范课ppt课件

这是一份物理必修 第一册第三章 相互作用——力3 牛顿第三定律示范课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了目标体系构建，思维脉络，课前预习反馈，受力物体，知识点1，作用力与反作用力，施力物体，作用力，反作用力，知识点2等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】1．了解作用力和反作用力的概念，能把一个力的反作用力和这个力的平衡力区分开。2．通过实验探究，了解两个物体间作用力与反作用力大小和方向的关系。3．会应用牛顿第三定律分析和解决实际问题。4．会对物体进行初步的受力分析，并解释物理现象或解决实际问题。
1．力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着____________和____________。2．两个物体之间的作用总是________的，物体间相互作用的这一对力，通常叫作__________和____________。3．作用力和反作用力总是互相________、同时________的。我们可以把其中任何一个力叫作__________，另一力叫作____________。
1．实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计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着改变，但两个弹簧测力计的示数总是________的，弹力方向________。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________，作用在同一条直线上。
1．概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的________力都分析出来，并画出物体所受的力的__________，这个过程就是受力分析。2．受力分析的两条思路(1)根据物体____________的变化来分析和判断其受力情况。(2)根据各种力的特点，从____________的角度来分析物体的受力。
3．受力分析要注意的几个问题(1)明确要分析哪个物体所受的力。(2)受力分析的一般顺序：先分析________、再分析________、然后分析__________，最后分析其他力，并且画出力的示意图。(3)在受力分析时，不要把某个力的反作用力跟这个力的__________混淆。
4．一对平衡力和一对作用力与反作用力(1)一对相互平衡的力作用在________物体上，一对作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上。(2)一对相互平衡的力不一定是同一种类的力，一对作用力和反作用力一定是________种类的力。
『判一判』(1)物体间可能只有作用力，而没有反作用力。(　　)(2)物体间先有作用力，然后才有反作用力。(　　)(3)物体间的作用力可能与反作用力等大、反向，可以抵消。(　　)
(4)凡是大小相等，方向相反，作用在同一直线上的力都是作用力和反作用力。(　　)(5)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互平衡的力。(　　)(6)物块静止放在水平桌面上，物块所受重力和桌面对物块的支持力是一对相互平衡的力。(　　)
『选一选』如图所示，一人用水平力推一辆停在水平路面上的汽车，但未能推动，此时(　　)A．人的推力小于车对人的作用力B．人的推力小于车受到的摩擦力C．人的推力与车受到的摩擦力是一对平衡力D．人的推力与车受到的摩擦力是一对作用力与反作用力解析：人的推力等于车对人的作用力，它们是一对作用力与反作用力的关系，故A错误；汽车还静止在水平地面上，说明人的推力等于汽车受到的静摩擦力，它们是一对平衡力，故B、D错误，C正确。
『想一想』如下图所示是某校高一年级(1)班与(2)班的一场拔河比赛，比赛结果(1)班同学胜出，拔河时(1)班同学对绳的拉力比(2)班同学大吗？ 答案：不是。
成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头。比喻不自量力，自取灭亡。那么是否蛋对石头的力小于石头对蛋的力？
提示：不是。蛋碰石头，蛋对石头的力和石头对蛋的力是一对作用力与反作用力，大小必然相等。蛋破了，是因为蛋壳强度不大，易碎。
1．适用范围：牛顿第三定律是个普遍定律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。
(1)作用力和反作用力分别作用在两个物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力和反作用力产生的效果不能抵消。(2)牛顿第三定律揭示了力作用的相互性，反映了物体的相互作用规律，是整个力学的基础。
　　　　　(2021·山东济南市高一期末)关于马拉车，若马拉车的力大小为F1，车拉马的力大小为F2，下列说法正确的是(　　)A．马拉车不动，是因为F1小于F2B．马拉车前进，是因为F1大于F2C．无论车如何运动，F1总等于F2D．只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，F1才等于F2
思路引导：作用力与反作用力的关系与物体的运动状态及参考系的选取均无关。解析：马拉车的力与车拉马的力的是相互作用力，它们总是大小相等方向相反，所以C正确，ABD错误。
思维升华：牛顿第三定律中“总是”表现在以下三个方面(1)与物体的大小和形状无关。(2)与物体的运动状态无关。(3)与物体受不受其他力无关。
1．(2021·辽宁沈阳市高一开学考试)人在沼泽地上赤脚行走时容易下陷，但是如果人穿着滑雪板在上面走却不容易下陷。下列说法中正确的是(　　)A．赤脚时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力B．赤脚时，人对沼泽面的压力大于沼泽面对人的支持力C．穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力等于沼泽面对人的支持力D．穿着滑雪板时，人对沼泽面的压力小于沼泽面对人的支持力
解析：不管人是赤脚还是穿着滑雪板，人对沼泽面的压力和沼泽面对人的支持力是一对作用力与反作用力，始终等大反向，故ABD错误，C正确。
如图甲、乙为球的重力G、木板对球的支持力F1和球压木板的力F2，它们之间存在什么关系？提示：G与F1是一对平衡力；F1与F2是一种作用力和反作用力。
一对平衡力跟一对作用力和反作用力的比较
一对相互作用力与一对平衡力之间的比较
(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性同存”，而平衡力是“同体、共线、反向、等大”。(2)一对作用力和反作用力与一对平衡力的最直观的区别是：看作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体上，作用力和反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上，还可以看它们是不是相互作用产生的。
　　　　　(2021·北京昌平区高一期末)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。水平向右拉木板，传感器记录的力F与时间t的图像如图(乙)所示。
在5.0－6.0s间，力传感器通过细绳对物块的拉力F1、木板对物块的摩擦力F2和向右拉动木板的力F3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．F1是F2和F3的合力思路引导：作用力和反作用力一定作用在两个不同物体上，不能抵消，而平衡力一定作用在同一物体上，合力一定为零。
解析：在5.0－6.0s间，物块处于滑动状态，力传感器通过细绳对物块的拉力F1、木板对物块的摩擦力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；木板对物块的摩擦力F2和向右拉动木板的力F3，不是相互作用两个物体间的力，不是相互作用力，故C错误；F1不是F2和F3的合力，因为未作用在一个物体上，故D错误。
思维升华：判断一对力是不是作用力和反作用力，主要看两方面：一是看作用点，作用力和反作用力应作用在两个相互作用的物体上，即有两个作用点；二是看产生原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的，一定是同一种性质的力。
2．(2021·广西百色市高一期末)2020年7月23日，搭载着中国首颗火星探测器“天问一号”的长征五号重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空。火箭点火升空时，喷出的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而升空，如图所示，
则(　　)A．火箭获得的推力来自空气B．火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力C．喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力D．喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对相互平衡力
解析：燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力：施力物体是喷出的燃气，受力物体是火箭，使火箭获得的推力，A错误；火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，B正确；火箭喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力都作用在火箭上，不是一对作用力与反作用力，C错误；火箭能加速上升，说明火箭喷出的燃气对火箭的作用力大于火箭的重力，D错误。
人跑步时(如图所示)，人受到几个力的作用？人和地球间的作用力和反作用力的对数有几对？
提示：人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力。力的作用总是相互的，这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用，人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力。
1．受力分析把指定物体(研究对象)在指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；再分析弹力，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；然后分析摩擦力，对凡有弹力作用处逐一进行分析；最后是其他力。
3．受力分析常用的方法(1)整体法与隔离法
整体法、隔离法在受力分析时要灵活选用：①当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用。②当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。(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。
5．受力分析时应注意的几个问题(1)分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力，不要分析研究对象对周围物体施加的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。(2)受力分析时，不要多力或漏力，要注意确定每个力的施力物体和受力物体。
(3)正确区分内力和外力：对几个物体组成的系统进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当把其中的某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成外力，要画在受力图上。(4)物体受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时要运用平衡条件判定未知力的有无及方向。(5)受力分析需严密，外部作用看整体，互相作用要隔离。找施力物体防“添力”。顺序分析防“漏力”。
　　　　　如图所示，固定斜面上有一光滑小球，分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数不可能的是(　　)A．1　　　B．2　　　C．3　　　D．4
思路引导：分析物体的受力情况时，首先明确研究对象，然后分析其他物体对研究对象的作用力。解析：设斜面倾角为θ，小球质量为m，假设轻弹簧P对小球的拉力大小恰好等于mg，则小球受二力平衡；假设轻弹簧Q对小球的拉力等于mgsin θ，小球受到重力、弹簧Q的拉力和斜面的支持力作用，三力平衡；如果两个弹簧对小球都施加了拉力，那么除了重力，小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡，即四力平衡；小球只受单个力的作用，合力不可能为零，小球不可能处于静止状态，故A正确。
思维升华：受力分析的几项注意(1)理解“确定研究对象”的含义，题目要求分析A物体受力，那么A物体对其他物体的力就不是A所受的力。(2)受力分析时，只考虑根据性质命名的力。(3)防止“漏力”和“添力”。按正确顺序进行受力分析是防止“漏力”的有效措施；注意寻找施力物体，这是防止“添力”的措施之一，找不出施力物体，则这个力一定不存在。
3．如图所示，在水平面上叠放着两个物体A和B，两物体在F1、F2(F1>F2)的水平拉力作用下，处于静止状态。试分别在甲、乙、丙图中画出A物体、B物体和整体的受力图。
应用牛顿第三定律转换研究对象如果不能直接求解物体受到的某个力时，可先求它的反作用力，如求压力时可先求支持力。在许多问题中，摩擦力的求解亦是如此。利用牛顿第三定律转换研究对象，可以使我们分析问题的思路更灵活、更开阔。
　　　　 (多选)2020·山东青岛市模拟)木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图所示，则有(　 　)A．人对木箱底的压力大小为G2＋FB．人对木箱底的压力大小为G2C．木箱对地面的压力大小为G2＋G1－FD．木箱对地面的压力大小为G1＋G2
解析：对人隔离受力分析有：竖直向下的重力G2、向下的作用力F、向上的支持力FN，可得FN＝G2＋F，根据牛顿第三定律，人对木箱底的压力大小为G2＋F，选项A正确，B错误；将人与木箱看成一个整体，可得木箱对地面的压力大小为G1＋G2，选项C错误，D正确。
1．(2021·广东梅州市高一期末)踢毽子是一项深受大众喜爱的传统健身运动。在某次踢毽子的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法正确的是(　　)
A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C．毽子对脚的作用力等于脚对毽子的作用力D．脚对毽子的作用力与毽子对脚的作用力方向相同解析：毽子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故C正确，ABD错误。
2．(2021·浙江丽水市高一期末)2020年11月24日，文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。火箭在发射升空过程中向下喷射大量高温高压的气体。以下说法正确的是(　　)A．火箭在起飞阶段受力平衡B．火箭能升空是因为地面给了火箭巨大的推力C．火箭对气体的推力和气体对火箭的推力同时产生D．火箭对气体的推力和气体对火箭的推力是一对平衡力
解析：火箭在起飞阶段中所受的推力大于重力，所以受力不平衡，故A错误；火箭升空的推力来源于高速喷出的气体，故B错误；火箭对气体的推力和气体对火箭的推力是一对相互作用力，同时产生，等大反向，故C正确、D错误。
3．(2021·山东菏泽市高一期末)在一次学校组织的拔河比赛中，各班级的队伍都拼尽全力展现班级风采，争取赢得比赛，如图所示，假设甲乙两队与地面的动摩擦因数相同，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，拔河所用绳子的重力不计，两队的拉力都水平沿绳，最终甲队获得胜利。
则下列说法正确的是(　　)A．甲队对绳的拉力与绳对甲队的拉力是一对平衡力B．甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力是一对相互作用力C．最终甲队取得胜利，说明甲队的拉力大于乙队的拉力D．甲能赢得“拔河”比赛的胜利，是因为甲队的质量比乙队大
解析：甲队对绳的拉力与绳对甲队的拉力是一对相互作用力，A错误；甲队对绳的拉力与乙队对绳的拉力是一对平衡力，B错误；同一条绳上的拉力大小处处相等，即甲队的拉力等于乙队的拉力，C错误；甲能赢得“拔河”比赛的胜利，是因为甲队的质量比乙队大，与地面的最大静摩擦力较大，D正确。
4．(2021·牡丹江月考)下列各物体均处于静止状态，关于物体的受力示意图，哪个是正确的(　　)
解析：A中处于静止状态的物块受到的静摩擦力沿斜面向上，A错误；B中水平力F把铁块紧压在竖直墙上，静止的物体受到4个力作用，即重力、支持力、推力和摩擦力作用，B错误；C中小球放在水平面上，受水平面竖直向上的支持力和重力作用，倾斜的接触面虽然接触，但不存在弹力，故C正确；D中物体A和B通过跨过定滑轮的细绳连接，都处于静止状态时A受到的摩擦力方向水平向右，D错误。