物理必修 第一册5 牛顿第三定律课前预习ppt课件

5.牛顿第三定律

必备知识·自主学习——突出基础性　素养夯基

一、作用力与反作用力

1．两个物体之间力的作用总是相互的：甲物体对乙物体有力的作用时，乙物体也一定同时对甲物体有方向________的力的作用．

2．作用力和反作用力：任何物体都不可能在受到力的同时，不对________物体产生相应的反作用．这种两个物体间相互作用的一对力叫作作用力和反作用力．

如图所示，F′与F是一对作用力和反作用力．

[举例]　两个物体间的作用力是相互的．

物体A物体B

二、牛顿第三定律

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．

2．牛顿第三定律

(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：F＝－F′.

(3)意义：揭示了物体之间相互作用的规律，使人们不仅可研究单个物体的运动，还可以把存在相互作用的________的运动联系起来进行研究．

[导学]　作用力、反作用力的大小、方向：

(1)与物体大小、形状无关；

(2)与物体的运动状态无关；

(3)与选择何种参考系无关；

(4)与物体受不受其他力无关．

关键能力·合作探究——突出综合性　素养形成

探究点一　对牛顿第三定律的理解

【导学探究】

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.

(1)观察两个弹簧测力计的示数F与F′的大小关系？

(2)改变拉力，弹簧测力计的示数F与F′是否变化？大小关系如何？

【归纳总结】

1.作用力和反作用力的四个特征

2.牛顿第三定律中“总是”的含义

“总是”是指对于任何物体、在任何情况下，作用力和反作用力的关系都成立．

(1)不管物体的大小、形状、运动状态如何，其作用力和反作用力总是大小相等、方向相反．

(2)作用力和反作用力总是同种性质的力．

(3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的，两者中若有一个产生或消失，则另一个必然同时产生或消失．

【典例示范】

例1第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办，越野滑雪是比赛项目之一，如图为中国运动员在训练中的照片，运动员在赛道上滑行时，关于滑雪板与赛道之间的相互作用力，下列说法正确的是(　　)

A．滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力

B．滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力

C．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等

D．滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同

素养训练1　(多选)下列说法正确的是(　　)

A．跳高运动员起跳时，地面对运动员的支持力大小等于运动员对地面的压力大小

B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出尾气，从而获得很小的反作用力

C．鸡蛋撞击石头，蛋碎石全，是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力

D．钢丝绳很快地吊起货物，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力

素养训练2　如图所示的情形中，不涉及牛顿第三定律的有(　　)

探究点二　一对相互作用力和一对平衡力的区别

1．一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较

2.区别作用力和反作用力与平衡力的方法：

简单准确的方法是看力的作用点，一对平衡力的作用点一定在同一个物体上，而作用力和反作用力的作用点一定在两个物体上，但作用在两个物体上的力不一定是作用力与反作用力，还必须是因为相互作用而产生的．

【典例示范】

题型1　作用力与反作用力的关系

例2关于作用力与反作用力，下列说法正确的是(　　)

A．一对作用力和反作用力性质一定相同，总是同时产生，同时变化，同时消失

B．某物体若只受一个力的作用，说明可以只有作用力，而没有反作用力

C．凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力

D．一对作用力和反作用力的合力为零

题型2　作用力、反作用力与平衡力的区别

例3如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是(　　)

A．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力

B．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力

C．人对测力计的压力大于测力计对人的支持力

D．人对测力计的压力小于人的重力

题型3　作用力与反作用力在生活中的应用

例4 (多选)关于作用力和反作用力在日常生活和生产技术中的应用，下列说法中正确的是(　　)

A．在平静的水面上，静止着一只小船，船上有一人，人从静止开始从小船的一端走向另一端时，船向相反的方向运动

B．汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，从而获得向前的作用力即动力

C．农田灌溉用自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管会自动转向

D．软体动物乌贼在水中经过体侧的孔和前端的漏斗口将水吸入鳃腔，然后用力把水压出体外，乌贼就会向相反方向游去

素养训练3　如图所示，小明撑竿使船离岸，则下列说法正确的是(　　)

A.小明与船之间存在摩擦力

B．竿的弯曲是由于受到竿对小明的力

C．竿对岸的力大于岸对竿的力

D．小明对竿的力和岸对竿的力是一对相互作用力

素养训练4　(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，使其保持静止，下列说法中正确的是(　　)

A．水平力F与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

B．物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

C．水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力

D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力

随堂演练·自主检测——突出创新性　素养达标

1．汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下列说法中正确的是(　　)

A．汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力

B．汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力

C．匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力；加速前进时，汽车对拖车的拉力大于拖车向后拉汽车的力

D．拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力大于拖车对它的拉力

2.猴子拉着树枝吊在空中静止，下列说法正确的是(　　)

A．猴子受的拉力施力物体是猴子

B．猴子受的重力施力物体是树枝

C．猴子处于静止状态受两个力

D．树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对平衡力

3.人们通常认为一个大人和一个小孩拔河比赛，小孩胜出那是异想天开．如图所示，顽皮的小孩就让大人踩着滑板拔河比赛，小孩竟然拉着大人往左边加速运动，大人心服口服，明白了这样的道理(　　)

A．小孩拉大人的力一定大于大人拉小孩的力

B．大人拉小孩的力还是大于小孩拉大人的力

C．决定胜负的关键是双方力气大小，质量大小的较量

D．决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量

4.如图所示，一小物体静止于倾斜的木板上，物体与木板之间有几对作用力和反作用力(　　)

A．1对B．2对

C．3对D．4对

5．(多选)有一个木块放在水平地面上，如图所示，用弹簧测力计拉着细绳水平牵引木块，弹簧测力计有示数但木块没有移动，以下判断正确的是(　　)

A．涉及木块的作用力和反作用力一共有3对

B．涉及木块的作用力和反作用力一共有4对

C．木块一共受到2对平衡力的作用

D．木块一共受到3对平衡力的作用

5．牛顿第三定律

必备知识·自主学习

一、

1．相反

2．施力

二、

1．相等　相等

2．(1)相等　相反　同一条直线　(3)各个物体

关键能力·合作探究

探究点一　

【导学探究】

提示：(1)发现两个弹簧测力计的示数相同．

(2)改变拉力，弹簧测力计的示数都随着变化，但两者的示数总是相同，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反．

【典例示范】

例1　解析：滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，C正确，A、B、D错误

答案：C

素养训练1　解析：跳高运动员起跳时，地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力，等大、反向、共线，故A正确；汽车行驶时，通过排气筒向后排出尾气，会受到反作用力，但很小，故B正确；鸡蛋对石头的力与石头对鸡蛋的力是一对作用力与反作用力，等大、反向、共线，故C错误；钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力是一对作用力与反作用力，等大反向，故D错误．

答案：AB

素养训练2　解析：气垫船螺旋桨给空气一个向后的作用力，反过来空气给气垫船一个向前的反作用力，属于牛顿第三定律的应用；战斗机飞行过程中，抛弃副油箱，减小质量，不涉及牛顿第三定律；发射火箭、喷水龙头自动旋转使喷水均匀，是作用力与反作用力的关系，属于牛顿第三定律的应用．故选B.

答案：B

探究点二　

【典例示范】

例2　解析：一对作用力和反作用力性质一定相同，总是同时产生，同时变化，同时消失，A正确；某物体受一个力的作用，也必然存在与这个作用力对应的反作用力，B错误；大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力是一对平衡力，C错误；一对作用力和反作用力因作用在两个物体上，所以不能合成，D错误．

答案：A

例3　解析：A对，B、C错：人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反．D错：人静止在水平地面上的测力计上，人对测力计的压力等于人的重力．

答案：A

例4　解析：人从小船的一端走向另一端时，要受到船给人的摩擦力，方向与人行走的方向相同，根据牛顿第三定律可知，人对小船也有一个摩擦力，其方向与人行走的方向相反，因此船将在这个摩擦力的作用下改变运动状态，向人行走的相反方向运动，A说法正确．汽车行驶时，通过排气筒向后排出燃气，虽然燃气对排气筒有向前的反作用力，但这个力很小，并不是汽车动力的来源，B说法错误．农田灌溉用的自动喷水器，当水从弯管的喷嘴里喷射出来时，弯管在水的反作用力的推动下会自动旋转，大大增大了喷水的面积，C说法正确．乌贼经过身体侧面的孔和前端的漏斗口把水吸入鳃腔，然后用力把水压出体外，水对乌贼施加了与排水方向相反的作用力，从而使乌贼向排水的相反方向游去，D说法正确．

答案：ACD

素养训练3　解析：小明与船之间存在相对运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，A正确；竿弯曲是由于竿受到小明对它的力，B错误；竿与岸之间的力是一对相互作用力，大小相等，C错误；小明对竿的力和岸对竿的力均作用在竿上，不是一对相互作用力，D错误．

答案：A

素养训练4　解析：水平力F与墙壁对物体的弹力是一对平衡力，A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力既不是平衡力，也不是相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力，D正确．

答案：BD

随堂演练·自主检测

1．解析：汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对相互作用力，而一对相互作用力总是大小相等，A、C错误；一对相互作用力总是同时产生，B错误；拖车加速前进是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力，汽车加速前进是因为地面对汽车向前的作用力(摩擦力充当了动力)大于拖车对它的拉力，D正确．

答案：D

2．解析：猴子受的拉力施力物体是树枝，故选项A错误；猴子受的重力施力物体是地球，故选项B错误；猴子处于静止状态受重力和树枝的拉力两个力，故选项C正确；树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对作用力和反作用力，故选项D错误．

答案：C

3．解析：A、B错：小孩拉大人的力与大人拉小孩的力是一对作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反．C错，D对：对于双方拔河者来说，当所受的拉力大于与地面的最大静摩擦力时就要被拉动，则决定胜负的关键是拉力大小和受到地面最大静摩擦力的较量．

答案：D

4．解析：物体静止于木板上时，受到三个作用力，重力G、支持力N和静摩擦力f，如图所示，其中支持力N和静摩擦力f都是木板对物体的作用力，而重力G是地球对物体的作用力，由力的作用的相互性可知，物体与木板之间存在两对作用力和反作用力．

答案：B

5．解析：涉及木块的作用力和反作用力一共有4对，即重力与木块对地球的吸引力、支持力和木块对地面的压力、木块与弹簧测力计之间的拉力、木块与地面之间的摩擦力，B正确，A错误；以木块为研究对象，木块竖直方向受到重力与支持力，二者是一对平衡力；水平方向受到拉力和摩擦力的作用，二者也是一对平衡力，所以木块一共受到2对平衡力的作用，选项C正确，D错误．

答案：BC