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

第4節(jié)

牛頓第三運(yùn)動(dòng)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(huì)區(qū)分一對(duì)平衡力與一對(duì)相互作用力。(物理觀念)

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

3.我們可把其中任意一個(gè)力稱(chēng)為_(kāi)_________,另一個(gè)力稱(chēng)為_(kāi)_________。

相互作用

作用力

反作用力

二、牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律及其意義1.作用力與反作用力的特點(diǎn):如圖所示,將兩彈簧測(cè)力計(jì)A、B連接在一起,當(dāng)用力緩慢拉A彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大,A、B兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)總是_____,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(gè)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(hào)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(gè)物體的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)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(cuò)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(shí),才會(huì)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(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失?！两馕?/p>

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?！两馕?/p>

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(gè)物體受幾個(gè)力作用,則一定存在幾個(gè)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(gè)力就是一對(duì)作用力和反作用力。(

)√解析

任何一個(gè)力都有一個(gè)反作用力,所以一個(gè)物體受幾個(gè)力作用就一定存在幾個(gè)反作用力?！两馕?/p>

大小相等、方向相反的同一條直線上的兩個(gè)力也可能是一對(duì)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(jiàn)比賽。

在一次“掰手腕”比賽中,甲輕松地勝了乙,是否是因?yàn)榧讓?duì)乙的作用力大于乙對(duì)甲的作用力?要點(diǎn)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(gè)力大小相等,甲之所以勝了乙,那是因?yàn)榧资滞竽艹惺艿牧Υ笥谝沂滞竽艹惺艿牧??！局R(shí)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(wú)關(guān)①與物體類(lèi)型無(wú)關(guān);②與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān);③與物體是否和其他物體存在相互作用無(wú)關(guān)2.牛頓第三定律的適用范圍定律中的“總是”說(shuō)明對(duì)于任何物體、在任何情況下牛頓第三定律都是成立的。對(duì)此,可以從以下幾個(gè)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何。例如靜止的物體之間、運(yùn)動(dòng)的物體之間或靜止物體與運(yùn)動(dòng)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(shí)的。【應(yīng)用體驗(yàn)】

典例1

關(guān)于車(chē)?yán)R、馬拉車(chē)的問(wèn)題,下列說(shuō)法正確的是(

)A.馬拉車(chē)不動(dòng),是因?yàn)轳R拉車(chē)的力小于車(chē)?yán)R的力B.馬拉車(chē)前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力C.馬拉車(chē),不論車(chē)動(dòng)還是不動(dòng),馬拉車(chē)的力的大小總是等于車(chē)?yán)R的力的大小D.馬拉車(chē)不動(dòng)或車(chē)勻速前進(jìn)時(shí),馬拉車(chē)的力與車(chē)?yán)R的力才大小相等C解析

當(dāng)馬拉車(chē)的力較小時(shí),拉力與車(chē)受到地面的摩擦力大小相等,車(chē)保持靜止;當(dāng)馬拉車(chē)的力大于車(chē)所受到的地面摩擦力時(shí),車(chē)就開(kāi)始啟動(dòng)并加速前進(jìn)。根據(jù)牛頓第三定律作出判斷,馬拉車(chē)的力和車(chē)?yán)R的力是一對(duì)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(diǎn)牛頓第三定律是個(gè)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)、參考系的選取均無(wú)關(guān)。針對(duì)訓(xùn)練1下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲學(xué)生把乙學(xué)生推倒,說(shuō)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(duì)作用力和反作用力C.跳高運(yùn)動(dòng)員,跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員蹬地的力小于地面對(duì)它的作用力D.玻璃杯掉到地面上打破,地面對(duì)玻璃杯的作用力等于玻璃杯對(duì)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(duì)乙有力的作用,乙對(duì)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(cuò)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(gè)物體上的力,這兩個(gè)力大小相等、方向相反且作用在同一直線上,所以這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;跳高運(yùn)動(dòng)員,跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員蹬地的力與地面對(duì)它的作用力大小相等、方向相反是相互作用力,故C錯(cuò)誤;玻璃杯掉到地面上打破,地面對(duì)玻璃杯的作用力等于玻璃杯對(duì)地面的作用力,是相互作用力,故D正確。探究二一對(duì)相互作用力與一對(duì)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(gè)重力為G的茶杯,試分析茶杯受到哪幾個(gè)力的作用。這幾個(gè)力的反作用力分別是什么力?這幾個(gè)力的平衡力又分別是什么力?要點(diǎn)提示

如圖所示,茶杯受到重力G和桌面對(duì)它的支持力N這兩個(gè)力的作用,重力G的反作用力是茶杯對(duì)地球的吸引力,支持力N的反作用力是茶杯對(duì)桌面的壓力,茶杯受到的重力G和桌面對(duì)茶杯的支持力N正好是一對(duì)平衡力。【知識(shí)歸納】

1.一對(duì)相互作用力與一對(duì)平衡力之間的比較

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

【應(yīng)用體驗(yàn)】

典例2

(多選)如圖所示,用繩把桶懸掛在天花板上時(shí),下列說(shuō)法正確的是(

)A.桶受到的重力和繩受到的拉力是一對(duì)平衡力B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對(duì)平衡力C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一對(duì)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(duì)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(duì)平衡力,也不是一對(duì)作用力和反作用力,選項(xiàng)A錯(cuò)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(duì)平衡力,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)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(xiàng)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(jiǎn)單的方法是看作用點(diǎn),一對(duì)平衡力的作用點(diǎn)一定作用在同一個(gè)物體上,而作用力與反作用力的作用點(diǎn)一定分別作用在兩個(gè)物體上,但作用在兩個(gè)物體上的力也不一定是作用力與反作用力,還必須是因?yàn)橄嗷プ饔枚a(chǎn)生。針對(duì)訓(xùn)練2如圖所示,有人用一簇氣球通過(guò)繩使一座小屋成功升空,成為“會(huì)飛的小屋”。下列說(shuō)法正確的是(

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

小屋受到繩的拉力和小屋對(duì)繩的拉力是一對(duì)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(cuò)誤;小屋對(duì)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(cuò)誤。學(xué)以致用·隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)1.關(guān)于作用力和反作用力,下列說(shuō)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(duì)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(méi)有反作用力C.作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)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(gè)物體上,但反過(guò)來(lái)不一定成立,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;任何力的作用都有反作用力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;力是物體間的相互作用,作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。2.(2022福建廈門(mén)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(duì)方過(guò)分界線者為贏,若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑的,則下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)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(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力同時(shí)作用在同一物體(繩子)上,不是作用力與反作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)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(huì)先越過(guò)分界線,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利,選項(xiàng)C錯(cuò)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(dòng)時(shí),冰箱貼(

)A.受到的