物理必修 第一册3 牛顿第三定律集体备课课件ppt

这是一份物理必修 第一册3 牛顿第三定律集体备课课件ppt，共57页。PPT课件主要包含了素养·目标定位，课前·基础认知，课堂·重难突破，随堂训练，知识概览，重难归纳，受力分析步骤，答案如图所示，答案见解析等内容，欢迎下载使用。
目 标 素 养1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。形成正确的物理观念。2.理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题。培养分析解决实际问题的能力。3.理解一对平衡力与一对相互作用力。4.能结合牛顿第三定律进行初步的受力分析,培养分析探究实际问题的能力。
一、作用力和反作用力1.力是物体对　物体　的作用,只要谈到力,就一定存在着　受力　物体和　施力　物体。 2.力的作用是相互的,物体间相互作用的这一对力,通常叫作　作用力　和　反作用力　。 3.作用力和反作用力总是互相　依赖　、同时　存在　的。我们可以把它们中的一个力叫作　作用力　,另一个力叫作　反作用力　。 
微思考1为什么鼓掌时两手都疼?提示:因为力的作用是相互的,左手对右手有作用力,右手对左手有反作用力。
二、牛顿第三定律1.实验探究:如图所示,把两个弹簧测力计A和B连接在一起,B的一端固定,用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示数是　相等　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　相等　,这说明作用力和反作用力大小　相等　,方向　相反　。 
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　相等　,方向　相反　,作用在　同一条直线上　。 3.牛顿第三定律的应用。(1)人在划船时,桨向后推水,水就　向前　推桨,将船向前推进。 (2)轮船的螺旋桨旋转时也是向后推水,水同时给螺旋桨一个　反作用力　,推动轮船前进。 (3)汽车的发动机驱动车轮转动,由于轮胎和地面之间的摩擦,车轮向后推地面,地面给车轮一个向前的　反作用力　,使汽车前进。汽车受到的驱动力就是这样产生的。 
微思考2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,以卵击石时,卵与石之间的力是一对作用力与反作用力,大小相等,只是蛋不如石头牢固,受到同样大小的力,蛋碎了,石头完好。
三、物体受力的初步分析1.受力分析的两种思路。(1)根据物体　运动状态　的变化来分析和判断其受力情况,这是下一章学习的内容。 (2)根据各种力的特点,从　相互作用　的角度分析物体的受力情况。 
2.受力分析时要注意的几个问题。(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　重力　,再分析　弹力　,然后分析　摩擦力　,最后分析其他力,并且画出力的示意图。 (3)在分析物体的受力情况时,不要把某个力的反作用力跟这个力的　平衡力　相混淆。 
3.一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　同一　物体上,一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上。 (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　同一　种类的力。 
微思考3如图甲、乙所示,G为球的重力,F1为木板对球的支持力,F2为球对木板的压力,它们之间存在什么关系?
提示:G与F1是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上;F1与F2是一对作用力和反作用力,二者大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上。
一 对牛顿第三定律的理解
重难归纳1.牛顿第三定律表达式:F=-F',式中的“-”表示作用力与反作用力方向相反。2.作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。
3.牛顿第三定律的适用范围。牛顿第三定律是个普遍规律。所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止物体之间,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。
人走路时(如图所示)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。
典例剖析(多选)一个成年人跟一个小孩子站在水平地面上手拉手比力气,结果成年人把小孩子拉过来了。对这个过程中作用于双方的力的关系,下列说法正确的是(　　)A.成年人拉小孩子的力一定比小孩子拉成年人的力大B.成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力是一对作用力与反作用力C.成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力的大小一定相等
D.只有在成年人把小孩子拉动的过程中,成年人的力才比小孩子的力大,在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大答案:BC解析:成年人与小孩子手拉手比力气时,成年人拉小孩子的力与小孩子拉成年人的力是一对作用力与反作用力,因此,无论是在相持阶段,还是在小孩子被成年人拉过来的过程中,这两个力的大小总是相等的,选项B、C正确。
特别提醒牛顿第三定律中“总是”的理解强调对于任何物体,在任何条件下,作用力与反作用力的关系始终成立,与物体的大小和形状无关,与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关,与所选取的参考系无关。物体间的相互作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,且为同种性质的力。
学以致用对下列图片的判断,正确的是(　　)
A.甲图,跳高运动员起跳时,地面对他的支持力大于他对地面的压力B.乙图,汽车减速上坡,斜坡对汽车的摩擦力大于汽车对斜坡的摩擦力C.丙图,起重机用钢丝绳吊着货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大小等于货物对钢丝绳的拉力D.丁图,拖车拉着汽车在水平道路上沿直线运动,只有它们做匀速运动时,拖车拉汽车的力才等于汽车拉拖车的力答案:C
解析:四个选项中的力都是作用力与反作用力的关系,大小总是相等,与运动状态无关,选项A、B、D错误,C正确。
二 一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
如图所示,在水平桌面上放置一个重力为G的茶杯,试分析:茶杯受到哪几个力的作用?这几个力的反作用力分别是什么力?这几个力的平衡力又分别是什么力?桌子撤去时,哪个力不存在了?哪个力还存在?说明了什么问题?
提示:如图所示,茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN两个力的作用。重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力。茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN是一对平衡力。桌子撤去,桌子对茶杯的支持力不存在了,而重力还存在。没有了桌子,茶杯对桌子的压力也就不存在了。说明桌子对茶杯的支持力与茶杯对桌子的压力同时存在,同时消失。重力仍然存在,说明支持力与重力这一对平衡力,一个消失,不影响另一个。
典例剖析(多选)如图所示,用绳把桶悬挂在天花板上时,下列说法正确的是(　　)A.桶受到的重力和绳受到的拉力是一对平衡力B.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对平衡力C.桶受到的重力和桶受到的拉力是一对作用力与反作用力D.桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力答案:BD
解析:桶受到的重力和绳受到的拉力分别作用在桶和绳上,不是一对平衡力,也不是一对作用力和反作用力,选项A错误;桶受到的重力和桶受到的拉力均作用在桶上,等大反向,是一对平衡力,选项B正确,C错误;桶受到绳的拉力和绳受到桶的拉力是一对作用力与反作用力,选项D正确。
规律总结1.一对作用力和反作用力与一对平衡力的共同点是等大、反向、共线。 2.区分一对作用力和反作用力与一对平衡力的要点。 (1)看研究对象:作用力和反作用力作用在不同物体上,而一对平衡力作用在同一物体上。 (2)看依存关系:作用力和反作用力同生同灭,相互依存,而一对平衡力则彼此没有依存关系。
学以致用如图所示,人沿水平方向拉牛(可视为质点),但没有拉动。下列说法正确的是(　　)A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力B.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力C.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对作用力与反作用力答案:C
解析:绳拉牛的力和牛拉绳的力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,选项A、B错误;由于没有拉动牛,可知绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力,选项C正确,D错误。
三 物体受力的初步分析
重难归纳1.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。
注意:求解某个力的大小和方向,一般情况下选取该力的受力物体进行分析,但有些情况不便于直接求解该力时,可先通过转换研究对象,求解其反作用力的大小和方向,进而应用牛顿第三定律求得该力的大小和方向。
下图是滑雪运动员沿斜坡下滑的过程,有人说运动员受到了重力、摩擦力、支持力和下滑力的作用,你认为这种说法对吗?
提示:这种说法不对。运动员沿斜坡下滑时受到竖直向下的重力、垂直斜坡向上的支持力和沿斜坡向上的摩擦力的作用,并不存在所谓的下滑力。
典例剖析如图所示,重力为G的长木板AB的A端靠在光滑墙壁上,AB上又放置一木块P,整个系统处于静止状态,请画出木板AB的受力示意图。
解析:严格按照受力分析的步骤进行分析。(1)明确研究对象是木板AB,把木板AB从图中隔离出来,单独画出。(2)画出木板AB所受重力的示意图。(3)环绕AB一周,找出其他物体与AB的接触处:木板与墙壁在A处相接触,与地面在B处相接触,与木块P在C处相接触。
(4)在A处,由于墙面是光滑的,木板AB在A处只受水平向右的弹力(支持力)F1作用。在B处,受地面竖直向上的弹力(支持力)F2作用;假设地面光滑,木板AB会向右滑动,所以地面给木板B端一个向左的摩擦力Ff1作用。在C处,P对木板有一个垂直木板向下的弹力(压力)F3作用;又因为P静止在木板AB上,故P要受到沿木板AB斜向上的静摩擦力作用,所以木板受到P施加的沿斜面向下的静摩擦力Ff2的作用。
方法总结判断力是否存在的三种方法(1)根据各种性质的力产生的条件进行判断。 (2)依据作用力和反作用力的关系进行判断:因为研究对象所受的每个力都有施力物体或反作用力,找不到施力物体或没有反作用力的力是不存在的。 (3)依据物体所处的运动状态进行判断: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,运用物体的平衡条件或牛顿运动定律来判断。
学以致用(多选)如图所示,质量均为m的两木块a、b叠放在水平面上, a、b分别受到两个水平拉力的作用,两个力的大小均为F,两木块保持静止状态,则(　　)A.a、b之间一定存在静摩擦力B.b与地面之间一定存在静摩擦力C.b与地面之间一定不存在静摩擦力D.地面对b的支持力一定大于2mg答案:AC
解析:由于两木块保持静止,对a进行受力分析可知a、b之间一定存在静摩擦力,选项A正确;对a、b整体进行受力分析可知b与地面之间一定不存在静摩擦力,且地面对b的支持力等于2mg,选项B、D错误,C正确。
方法点拨受力分析口诀地球周围受重力,绕物一周找弹力。 接触有无摩擦力,其他外力细分析。 只画受力抛施力,多漏错假须验明。
1.对于作用力与反作用力的理解,下列说法正确的是(　　)A.作用力产生后,再产生反作用力;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答案:D
解析:作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们之间没有先后顺序,选项A错误;任何力都有反作用力,选项B错误;作用力和反作用力一定是同种性质的力,选项C错误;由于作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,因而它们在任何情况下都不会平衡,选项D正确。
2.跳水一直是我国的优势项目。如图所示,一运动员(示意图)站在3 m跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则(　　)A.先有F1后有F2B.一旦人离开跳板,F2立即消失,F1依旧存在C.因人离开跳板前具有向上的加速度,所以F2大于F1D.F1和F2大小相等、方向相反,是一对相互作用力答案:D解析:F1和F2是一对相互作用力,大小相等、方向相反,同时产生、同时消失,选项D正确。
3.如图所示,将铅笔一端放在水平桌面上,另一端用细线悬吊着,细线呈竖直状态,则铅笔受到几个力的作用(　　)A.2B.3C.4D.5答案:B解析:对铅笔受力分析,受重力、细线竖直向上的拉力、地面竖直向上的支持力,地面对铅笔没有静摩擦力,否则水平方向不能平衡,所以铅笔一共受到3个力的作用,故选项B正确。
4.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。
解析:(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FN',施力物体分别是地球、推A的物体、地面、墙壁,如图(1)所示。(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,如图(2)所示。