3.3 牛顿第三定律课件 (共31张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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3.3 牛顿第三定律课件 (共31张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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(共31张PPT)
视频《影视片段——拳击》
一人被击倒,是否因为对方给他施加的力比他同时给对方施加的力大?
在拳击比赛中,为什么需要戴拳击手套保护拳头?
练习拳击必须在专业教练指导下进行。
交流讨论
当我们左右手互拍时,左手和右手各有什么感觉?
一开始保持两块磁铁静止,当释放后磁铁会同时向中间运动,为什么?
力的作用是相互的,互为施力物体和受力物体
说明:___________________________________________
它们之间存在怎样的相互作用力?
火箭与喷出的气体
绳子与拉着的电灯
地面与支撑着的物块
梳理深化
观察和实验结果表明,物体之间的作用总是相互的。
物体间相互作用的这一对力,
通常叫作作用力和反作用力。
把其中任何一个力叫作作用力,
另一个力叫作反作用力。
梳理深化
作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
作用力的施力物体就是反作用力的受力物体,
作用力的受力物体就是反作用力的施力物体。
反作用力
(受力物体)
(施力物体)
作用力
(施力物体)
(受力物体)
物体A
物体B
交流讨论
以卵击石,鸡蛋“粉身碎骨”,但石头“安然无恙”,是不是因为鸡蛋对石头的力小,石头对鸡蛋的力大?
猜想:作用力与反作用力大小的关系?
思考:如何设计实验进行合理的探究?
探究方案一:两个弹簧测力计对拉
操作 A、B读数是否相同?
 测力计B左端不动,用A拉B
 测力计A右端固定,用B拉A
 A、B对拉,匀速拉动
 A、B对拉,加速拉动
相同
相同
相同
相同
探究方案二:两个力传感器对拉的精确探究
两个力传感器对拉,
改变不同条件
两个传感器的F-t 图像
精确的力传感器表明,作用力和反作用力时刻满足_____、_____的规律。
作用力和反作用力的规律与物体运动状态___关,
与参考系的选择___关。
实验结论:
等大
反向


梳理深化
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。
牛顿第三定律表达式:F =-F′
         (负号表示方向相反)
梳理深化
对作用力和反作用力之间关系的进一步理解:
① 相互性:相互依存,互以对方作为自己存在的前提。
② 同时性:同时产生、同时变化、同时消失。
③ 同一性:性质相同。
④ 异体性:分别作用在两个物体上。
视频《牛顿第三定律的应用》
巩固提升
例1.(多选)2019年底中国将发射嫦娥五号,下面关于飞船与火箭上天
的情形,其中正确的叙述是(   )
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.飞船进入运动轨道之后,与地球之间仍存在一对作用力与反作用力
AD
练习1.通过细绳拉物体沿粗糙水平面运动,说法正确的是(  )
A.物体加速运动时,绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力
B.物体减速运动时,绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力
C.只有物体匀速运动时,绳子拉物体的力才等于物体拉绳子的力
D.无论物体如何运动,绳子拉物体的力一定等于物体拉绳子的力
D
交流讨论
物块静止悬挂,画出物块受力的示意图,
并找出各力的反作用力。
作用力和反作用力的效果能平衡抵消吗?
作用力、反作用力与一对平衡力相比,
有哪些相同点和不同点?
绳子的拉力 F
物块的重力 G
交流讨论
受力分析:拔河时,水平方向上两人分别受哪些力?
绳子对人的
摩擦力Ff1
地面对人的
摩擦力Ff2
v 加速
交流讨论
受力分析:用细绳拉着小木块在长木板上加速滑动,水平方向上小木块和长木板分别受哪些力?(地面光滑)
拉力F
摩擦力Ff1
摩擦力Ff2
梳理深化
受力分析是指对研究对象的受力分析,而不是对研究对象的施力分析。
研究对象 —— 受力物体
作用力和反作用力 平 衡 力
不 同 点 作用对象
依赖关系
叠加性
力的性质
相同点 大小相等,方向相反,作用在一条直线上
两个相互作用的物体
同一物体
相互依存,同时产生,
同时变化,同时消失
无依赖关系,一个力
消失不影响另一个力
一定是同种性质
可能相同,可能不同
两力作用效果不可叠加,不能求合力
两力作用效果可以抵消,
合力为零
例2.如图,一个家用台灯静止放在桌子上,下列描述
中正确的是(  )
A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力
  是一对平衡力
B.台灯受到向左的摩擦力
C.旋转点O对灯头的作用力沿AB方向
D.台灯底座所受合外力为零
巩固提升
D
练习2.如图,一个同学在水平桌面上将三个
形状不规则石块成功叠放在一起,保持平衡。
下列说法正确的是(  )
A.石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力
B.石块b对a的支持力和a对b的压力是一对平衡力
C.石块c受到水平桌面向右的摩擦力
D.石块b对c的作用力一定竖直向下
D
牛顿第三定律
受力分析初步
牛顿第三定律
作用力与
反作用力
定义
特点
内容
特性
步骤
作用力与反作用力
和二力平衡的区别
—— 牛顿第三定律发展简史
  十七世纪中叶,碰撞问题成为科学界共同关心的课题,不少科学家都致力于该问题的研究。当时,对碰撞问题研究较早的有笛卡尔。1664年,牛顿受到笛卡尔的影响,也开始研究两个球形非弹性刚体的碰撞问题。1665—1666年间牛顿又研究了两个球形刚体的碰撞问题。他没有像其它科学家那样把注意力集中在动量和动量守恒方面,而是把注意力放在物体之间的相互作用上。
勒内·笛卡尔
—— 牛顿第三定律发展简史
  对于两刚体的碰撞,牛顿提出“……于是在它们向彼此运动的时间中(就是它们相碰的瞬间),它们的压力处于最大值,……它们的整个运动是被此一瞬间彼此之间的压力所阻止
……只要这两个物体都不互相屈服,它们之间将会持有同样猛烈的压力,……它们将会像以前弹回之前彼此趋近那样多的运动相互离开。”
艾萨克·牛顿
—— 牛顿第三定律发展简史
  由此可见,牛顿在1665—1666年间就已经意识到了牛顿第三定律的全部内容,但是将它作为牛顿运动三定律之一在《自然哲学的数学原理》一书中正式提出,却是20多年以后的事。
  上面这段话可看出,牛顿当时就已认识到在物体相互碰撞的瞬间,它们的运动被彼此之间的压力所改变。稍后,牛顿又认识到:“如果两物体p和r彼此相遇,因为p压r和r压p是一样大小,所以二者的阻力是相同的。”同时他还用图形明确表示p压r和r压p的力是在同一条直线上一致的。”
—— 牛顿第三定律发展简史
  在1668—1669年间,惠更斯、沃里斯和雷恩对碰撞问题也做了很多研究工作,并得出了一些重要的结论,其中惠更斯的工作比较突出。他证明了两硬体在碰撞过程中同一方向的动量保持不变,纠正了笛卡尔不考虑动量具有方向性的错误,而且首次提出碰撞前后的动量守恒。牛顿在正式提出第三定律时肯定了他们的工作,同时也指出了他们的局限性。牛顿认为:“雷恩和惠更斯的理论以绝对硬的物体为前提,而用理想弹性体可以得到更肯定的结果,并且用非理想弹性体,如压紧的木球、钢球和玻璃球做实验,消除误差后结果是一致的。”
—— 牛顿第三定律发展简史
  1666年初,牛顿创立了三大运动定律,这些定律为他发明微积分和发现地球引力创造了必不可少的条件。但直到20年后哈雷鼓励牛顿写《自然哲学的数学原理》时,牛顿才公布了他创立的三大定律。

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