高中物理人教版 (新课标)必修15 牛顿第三定律集体备课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修15 牛顿第三定律集体备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了作用力，相互作用，一条直线，试完成表格中的问题，互相依存等内容，欢迎下载使用。
1.作用力与反作用力:(1)定义: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:
2.牛顿第三定律:任务驱动　拔河比赛时,甲队胜了乙队,是甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力吗?提示:不是。甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力。
(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_________上。(2)表达式:(作用力)F=- F′(反作用力),式中的“-”号表示方向_____。
主题一　作用力与反作用力【问题探究】1.如图甲所示,用手向下压桌子。如图乙所示,A、B两队人员进行拔河比赛。如图丙所示,磁铁相互吸引而使小车运动。
2.由以上分析我们可以得出作用力和反作用力有怎样的依赖关系?(1)作用力和反作用力总是_________。(2)作用力和反作用力同时_____,同时_____,同时_____。
【探究总结】作用力与反作用力的五点性质
【典例示范】(2019·莆田高一检测) 马拉着车在水平公路上匀速行走,下列说法中正确的是(　　)A.马拉车的力大于车拉马的力B.马拉车的力与车拉马的力是同一个力C.马拉车的力和车拉马的力是一对平衡力D.马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力
【解析】选D。马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,故A、B错误;马拉车的力和车拉马的力分别作用在两个不同的物体上,所以不是一对平衡力,而是一对作用力和反作用力。故C错误、D正确。
【规律方法】相互作用力与平衡力的区别:①相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在两个不同物体上,且同时产生,同时消失;②平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,缺一不可;③根据平衡力和相互作用力的条件与特点可逐项对比并做出判断。
【探究训练】1.关于作用力与反作用力,下列说法中正确的有(　　)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,故这两个力合力为零
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
【解题指南】解答本题时可以把握以下两点:(1)作用力与反作用力的依赖关系。(2)作用力与反作用力的性质。
【解析】选D。物体相互作用时,作用力与反作用力同时产生,A错,D对;因为作用力与反作用力不作用在同一物体上,谈不上合力为零,B错;作用力与反作用力是同性质的力,故C错。
2.(多选)(2019·昆明高一检测)如图所示,杯子置于水平桌面上时,下列说法正确的是(　　)
A.力F1和力F2是一对平衡力B.力F1和力F2是一对作用力和反作用力C.力F2和杯子的重力G是一对平衡力D.力F1的大小大于力F2的大小
【解析】选B、C。作用力和反作用力分别作用在两个物体上,且大小相等;平衡力是作用在一个物体上的两个力,故A错误,B正确。力F2和杯子的重力G是一对平衡力,故C正确。两个力为作用力与反作用力,由牛顿第三定律得:二者大小相等,方向相反,故D错误。
【补偿训练】1.(多选)一物体静止在水平桌面上,则下列说法正确的是(　　)A.桌面对物体的支持力与物体所受的重力是一对平衡力B.物体对桌面的压力就是物体的重力,它们的性质相同
C.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力D.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力
【解析】选A、C。物体受重力和支持力作用而静止,处于二力平衡状态,选项A正确。物体对桌面的压力在性质上是弹力,物体的重力与这个弹力是不同性质的力,选项B错误。物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,选项C正确,选项D错误。
2.(多选)下面关于飞行器与火箭上天的情形叙述正确的是(　　)A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.飞行器进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
【解析】选A、D。火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因此选项B、C错误,选项A正确。飞行器
进入轨道之后,飞行器与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引飞行器,飞行器吸引地球,这就是一对作用力与反作用力,故选项D正确。
3.(多选)如图所示,P和Q叠放在一起,静止在水平桌面上,在以下各对力中属于作用力和反作用力的是(　　)
A.P所受重力和Q对P的支持力B.P对Q的压力和Q对P的支持力C.P所受重力和P对Q的压力D.Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
【解析】选B、D。P所受重力和Q对P的支持力是一对平衡力;P对Q的压力和Q对P的支持力是一对作用力和反作用力;P所受重力和P对Q的压力两力虽等大同向,但性质、作用物体等均不相同;Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力是一对作用力与反作用力,故B、D正确,A、C错误。
4.(多选)一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.F1的施力者是弹簧B.F2的反作用力是F3C.F3的施力者是小球D.F4的反作用力是F1
【解析】选B、C。F1是小球的重力,其施力物体是地球,故选项A错误;F2是弹簧对小球的拉力,F3是小球对弹簧的拉力,两力是一对作用力与反作用力,故选项B正确;F3是小球对弹簧的拉力,所以F3的施力物体是小球,故选项C正确;F4与F1没有直接关系,不是一对作用力与反作用力,故选项D错误。
主题二　牛顿第三定律【问题探究】1.如图所示,把A、B两只弹簧测力计连接在一起,用手拉弹簧测力计。两弹簧测力计的读数有什么关系?拉力的方向有什么关系?
提示:两弹簧测力计的读数相同,拉力的方向相反。
2.结合表格分析两只弹簧测力计的读数的关系。
3.由1、2我们可以得出作用力和反作用力的关系:两物体之间的作用力和反作用力______________________。
总是大小相等,方向相反
【探究总结】作用力与反作用力和平衡力的区别
【拓展延伸】1.牛顿第三定律中“总是”的含义:(1)不管物体大小形状如何,例如大物体与大物体之间,或者大物体与小物体之间,还是任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的。(2)不管物体的运动状态如何,例如静止的物体之间,运动的物体与静止的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的。
(3)作用力和反作用力的产生、变化和消失总是同时的,两者中若有一个产生、变化或消失,则另一个必然同时产生、变化或消失。
2.对牛顿三个定律的理解:
【典例示范】(多选)如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一,又称大象拔河。比赛中,甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用“力”拖动布带互拉,以决胜负。以下关于比赛过程中的说法正确的是(　　)
A.在僵持状态下,甲拉绳的力与乙拉绳的力是一对平衡力B.在僵持状态下,乙对甲的拉力与乙对地面的摩擦力是一对平衡力
C.甲若获胜是因为甲的拉力大于乙的拉力D.甲、乙拖动布带互拉的力一定大小相等
【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)僵持的条件:绳的拉力与任何一方受地面的静摩擦力平衡。(2)胜负的条件:与地面的最大静摩擦力较大的一方获胜。
【解析】选A、D。在僵持状态下,绳处于静止状态,在水平方向上,甲与乙的拉力相互平衡,是一对平衡力,选项A正确;乙对甲的拉力是甲受到的,乙对地面的摩擦力是地面受到的力,两个力不在同一物体上,不是平衡力,选项B错误;甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对相互作用力,大小相等,所以选项C错误,选项D正确。
【探究训练】(2019·江门高一检测) 关于作用力与反作用力跟一对平衡力之间的关系,下列说法正确的是(　　)A.作用力与反作用力跟一对平衡力都是等值反向的一对力,作用效果可以互相抵消
B.作用力与反作用力跟一对平衡力都是同时产生、同时消失C.一对平衡力的性质可以是互不相同的,而作用力与反作用力的性质一定是相同的D.人拍手时,两手间的相互作用力不属于作用力与反作用力,只能是一对平衡力
【解析】选C。作用力和反作用力是作用在两个物体上的,故其效果不能相互抵消,故A错误;作用力与反作用力同时产生、同时消失,但平衡力并不一定是同时产生、同时消失的,故B错误;作用力和反作用力是性质相同的一对力,而平衡力的性质可以不同,故C正确;人拍手时,两手相互作用,故为作用力与反作用力,不是一对平衡力,故D错误。
【补偿训练】1.用牛顿第三定律判断下列说法中正确的是(　　)A.马拉车时,只有马对车的拉力大于车对马的拉力时才能前进B.物体A静止在物体B上,A的质量是B的质量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力
C.轮船的螺旋桨旋转时向后推水,水同时给螺旋桨一个作用力D.发射火箭燃料点燃后,喷出的气体给空气一个作用力,空气施加的反作用力推动火箭前进
【解析】选C。马对车的拉力和车对马的拉力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,选项A错误;A对B的压力与B对A的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项B错误;力的作用是相互的,轮船的螺旋桨对水施力的同时,水对螺旋桨也施力,选项C正确;火箭喷出气体时,火箭受到气体的反作用力而获得前进的动力,选项D错误。
2.在天花板上用悬绳吊一重为G的电风扇,电风扇静止时受几个力作用?如图所示,这些力的反作用力是哪些力?这些力的平衡力是哪些力?
【解析】电风扇静止时受力分析如图所示,受重力G、悬绳拉力F,重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力,拉力F的反作用力是电风扇对悬绳的拉力,G与F是一对平衡力。答案:见解析
【延伸探究】如果电风扇在匀速转动呢?当电风扇转动时与静止时相比较,对天花板的拉力是变大还是变小?为什么?
【解析】电风扇匀速转动时受力分析如图所示,受重力G、悬绳的拉力F1和空气对电风扇向上的作用力F2,重力G的反作用力是电风扇对地球的吸引力,拉力F1的反作用力是电风扇对悬绳的拉力,F2的反作用力是电风扇对空气向下的作用力,G与F1和F2的合力是一对平衡力,因为G=F,G=F1+F2,故F1