必修 第一册3 牛顿第三定律课文课件ppt

这是一份必修 第一册3 牛顿第三定律课文课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了牛顿第三定律，目标体系构建，课前预习反馈，受力物体，施力物体，作用力，反作用力，示意图，运动状态，相互作用等内容，欢迎下载使用。

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。
『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(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。( )
2．(2023·广东广州高一期末)鸡蛋碰石头，鸡蛋碎，石头完好无损，以下判断正确的是( )A．鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的撞击力大B．石头完好无损，说明石头受到的撞击力小C．鸡蛋和石头受到的撞击力一样大D．必须用仪器检测才知道谁受到的撞击力大解析：鸡蛋碰石头时，鸡蛋对石头有力的作用，占主动，是施力物体，同时石头给鸡蛋一个反作用力，说明力的作用是相互的，这两个力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，所以它们的大小相等；鸡蛋被碰破，而石头却完好无损，是因为鸡蛋的硬度小。故选C。
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。
『微训练』1．根据预习内容，判断下列说法正误：(1)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。( )(2)物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力。( )(3)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平衡力。( )
2．(2023·宁夏中卫高一校考期末)如图所示，杯子静止在水平桌面上，F1是杯子对桌面的压力，F2是桌面对杯子的支持力，则下列说法正确的是( )A．力F1和力F2是一对作用力和反作用力B．力F1和力F2是一对平衡力C．力F1就是杯子的重力D．力F2与杯子的重力是一对作用力和反作用力
解析：F1是杯子对桌面的压力，F2是桌面对杯子的支持力，由牛顿第三定律可知两个力是一对作用力与反作用力，A正确；平衡力是同一个物体受到的力，F1的受力物体是桌面，F2的受力物体是杯子，它们不是一对平衡力，B错误；F1是杯子对桌面的压力，属于弹力，与重力的性质完全不一样，压力不是重力，C错误；力F2与杯子的重力是一对平衡力，不是作用力与反作用力，D错误。
要点提炼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。
2．作用力与反作用力的关系作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。
(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，是整个力学的基础之一。
典例剖析  　 (2023·山东潍坊高一统考期末)电动滑板车是滑板运动的新型产品，深受现代年轻人的喜爱。如图所示，人站立在电动滑板车上沿水平地面匀速行驶，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A．人对滑板车的压力就是人所受的重力B．滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力C．滑板车对人的支持力与人受到的重力是一对作用力与反作用力D．某时刻人向上起跳时，滑板车对人的支持力大于人对滑板车的压力
解析：人对滑板车的压力和人所受的重力二者的施力物体、力的性质和作用点都不同，不能完全等同，A错误；滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力，B正确；滑板车对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力，C错误；滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力，任何状态下大小都是相等的，D错误。
(2023·天津河东高一校考期末)关于作用力与反作用力，下列说法正确的是( )①作用力与反作用力总是大小相等，方向相反因而合力为零②作用力与反作用力是同一性质的力③作用力与反作用力总是同时产生、同时消失④因为地球质量大于物体质量，所以地球对物体的作用力大于物体对地球的反作用力A．②③ B．①④C．①③ D．②④
解析：作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生、同时消失，是同一性质的力；因作用在两个物体上，则不能合成；地球对物体的作用力与物体对地球的作用力是等大反向的。故选A。
一对平衡力跟一对作用力和反作用力的比较
要点提炼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。
典例剖析 (2023·湖北武汉高一校联考期中)图1是运动员立定跳远双脚蹬地起跳瞬间的示意图，图2是运动员受力示意图，图3是地面受力示意图。下列说法正确的是( )A．FN与FN′是一对平衡力B．G与FN是一对平衡力C．G与FN是一对作用力与反作用力D．Ff与Ff′是一对作用力与反作用力
解析：FN是地面对运动员的支持力，FN′是运动员对地面的压力，二者大小相等、方向相反，作用于两个物体上，是一对作用力与反作用力，故A错误；G是由于地球的吸引而使物体受到的力，即运动员受到的重力，而FN是地面对运动员的支持力，不是作用力与反作用力，且在运动员起跳瞬间支持力大于重力，所以二者不平衡，故B、C错误；Ff是地面对人的摩擦力，而Ff′是人对地面的摩擦力，二者大小相等、方向相反、作用于两个物体上，且二者共线，所以二者是一对作用力与反作用力，故D正确。
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。
(2023·重庆沙坪坝高一阶段练习)一轻弹簧原长为10 cm，甲、乙两人同时用100N的力，分别在两端拉弹簧，稳定时，弹簧的长度变为12 cm，则( )A．甲拉弹簧的力与弹簧拉甲的力是一对平衡力B．甲拉弹簧的力与乙拉弹簧的力是一对作用力与反作用力C．弹簧的劲度系数为5×103 N/mD．弹簧的劲度系数为104 N/m
要点提炼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。
4．受力分析的步骤明确研究对象 即确定受力分析的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体的组合。 隔离物体分析 将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。 画出受力示意图 边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出各力的方向 检查受力分析是否有误 检查画出的每一个力能否找出它的施力物体，检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的物理状态。
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”。
典例剖析 (2023·山东青岛高一二中期中)A、B、C三个物体如图放置在水平面上，所有接触面均不光滑，有一个水平向右的力F作用在物体A上，使A、B、C一起向右做匀速运动，则( )A．A给B的摩擦力和A给C的摩擦力大小一定相等B．A给B的摩擦力和A给C的摩擦力大小的和一定等于力F大小C．B受到4个力的作用D．C对A的静摩擦力方向水平向右
解析：由于B匀速运动，受力平衡，故A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力大小相等，同理A匀速运动，A给C的摩擦力和地面对C的摩擦力大小相等，由于地面对A、B摩擦力的大小无法判断，因此不能判断A给B的摩擦力和A给C的摩擦力大小是否相等，故A错误；对A进行受力分析，设B给A的摩擦力为fB，C给A的摩擦力为fC，在水平方向上由受力平衡可得F＝fB＋fC，结合牛顿第三定律可知A给B的摩擦力和A给C的摩擦力之和等于F，故B正确；B受自身重力，A给B向下的压力，地面给B向上的支持力，A给B向右的摩擦力，地面给B向左的摩擦力，总共5个力的作用，故C错误；对C，A给C的摩擦力水平向右，根据牛顿第三定律，可知C对A的静摩擦力方向水平向左，故D错误。
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。
(2023·宁夏吴忠高一月考)如图所示，一物体静止在固定斜面上，F1是斜面对物体的支持力，F2是物体对斜面的压力，下列判断正确的是( )A．F1、F2是一对平衡力B．F1、F2是一对作用力和反作用力C．该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D．该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用
解析：根据题意可知，F1与F2作用在两个物体上，则F1、F2不是一对平衡力，是一对作用力和反作用力，故A错误，B正确；根据题意，对物块受力分析可得，该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，不受压力和下滑力，故C、D错误。
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)(2022·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＋F B．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。
核心素养　科学思维求解某个未知力，一般情况下优先选取该力的受力物体进行分析，但有些情况以受力物体为研究对象却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，然后应用牛顿第三定律间接求得该力的大小和方向。
一、牛顿第三定律的理解和简单应用1．(2023·江西高一月考)关于火车头和车厢的相互作用，下列说法中正确的是( )A．列车在加速前进时，火车头对车厢的拉力大于车厢对火车头的拉力大小B．列车在减速前进时，火车头对车厢的拉力小于车厢对火车头的拉力大小C．只有列车在匀速前进时，火车头对车厢的拉力才等于车厢对火车头的拉力大小D．无论列车怎样运动，火车头对车厢的拉力总是等于车厢对火车头的拉力大小
解析：由牛顿第三定律，火车头对车厢的拉力与车厢对火车头的拉力是作用力与反作用力，无论列车怎样运动，二者总是大小相等。故选D。
2．(2023·河南高一校考期末)下列关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是( )A．一对平衡力的作用效果可以相互抵消，合力为零。一对作用力与反作用力也可以B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，而一对平衡力不具有同时性C．作用力和反作用力性质一定相同，平衡力的性质却一定不相同D．作用力和反作用力作用在两个物体上，所以不一定同时产生
解析：作用力和反作用力作用在不同物体上，作用效果不能相互抵消，A错误；作用力和反作用力是产生在相互作用的两个物体间，因此同时产生、同时变化、同时消失，而一对平衡力不具有同时性，B正确，D错误；作用力和反作用力的性质一定相同，而一对平衡力的性质不一定相同，而非一定不相同，比如用两个弹簧测力计向两个相反的方向拉同一个物体，并让物体保持静止，则物体受到的一对平衡力都是弹力，性质相同，故C错误。
3．(2023·山东临沂高一校考期末)如图所示，人准备称量体重。体重计里的压力传感器能够测量人体的重力，是因为人静止在体重计上时( )A．人对体重计的压力与人的重力是同一个力B．人对体重计的压力与人的重力是一对平衡力C．体重计对人的支持力与人的重力是一对平衡力D．人对体重计的压力与人的重力是一对相互作用力
解析：人静止在体重计上时，人对体重计的压力受力物体是体重计，人的重力受力物体是人，二者不是同一个力，也不是一对相互作用力(性质不同)；也不是一对平衡力(不是同一物体所受的力)，A、B、D错误；人处于受力平衡状态，体重计对人的支持力与人的重力是一对平衡力，C正确。
三、受力分析初步4．(2023·浙江杭州高一校联考阶段练习)如图所示为生活中常见的吸盘挂钩和白板磁扣，墙壁和白板都是竖直状态，磁扣把白纸压在白板上面，非常方便。图中磁扣和吸盘均处于静止状态。下列正确的是( )A．吸盘和墙壁之间存在3对相互作用力B．磁扣和白板之间存在3对相互作用力C．吸盘和墙壁之间存在2对相互作用力D．磁扣和白板之间存在2对相互作用力