4.4牛顿第三定律 学案-2021年粤教版(新教材)物理必修第一册
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1、第四节第四节 牛顿第三定律牛顿第三定律 学习目标 1.理解作用力与反作用力的概念,知道一对作用力与反作用力和一对平衡力的区别.2.理解牛顿 第三定律,并会用其解决简单问题. 一、作用力与反作用力 1.力是物体与物体之间的相互作用.只要有力,就一定存在受力物体和施力物体. 2.两个物体之间的作用力总是相互的,两个物体间的这种相互作用力称为作用力与反作用力. 二、探究作用力与反作用力的关系 1.实验 1:如图 1,无论是单独拉弹簧测力计甲还是相互对拉弹簧测力计甲和乙,都能观察到二者的指针同 时移动,稳定后两者指针示数相同,这说明作用力与反作用力大小相等. 图 1 2.实验 2:如图 2,磁针 A
2、和磁针 B 受力在同一直线上且方向相反,这说明它们之间的作用力与反作用力方 向相反,作用在同一直线上. 图 2 3.实验 3:如图 3,两条图线关于横轴对称,说明两力传感器之间作用力总是大小相等、方向相反. 图 3 三、牛顿第三定律的表述 1.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力 F 和反作用力 F总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上. 2.条件: 两物体无论接触与否, 也无论是运动还是静止, 两物体间的作用力与反作用力都遵循牛顿第三定律. 3.对牛顿第三定律的理解:作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们同时产生、同时消失,是 同种性质的力. 判断下列说法的正误. (1)物体间可
3、能只有作用力,而没有反作用力.( ) (2)两个物体只有接触才存在作用力和反作用力.( ) (3)物体间先有作用力,然后才有反作用力.( ) (4)物体间的作用力和反作用力等大、反向,可以抵消.( ) (5)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相互作用力.( ) 一、对牛顿第三定律的理解 导学探究 成语“以卵击石”是指拿蛋去碰石头,比喻不自量力,自取灭亡. (1)以卵击石时,卵对石头的作用力大,还是石头对卵的作用力大? (2)为什么会出现卵碎石全的不同效果? 答案 (1)以卵击石时,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定 律可知,两个
4、力等大、反向; (2)虽然卵对石头的作用力与石头对卵的作用力等大,但由于两者能承受的最大外力不同,所以会出现不同 的作用效果. 知识深化 1.作用力和反作用力的三个性质 2.作用力和反作用力的四个特征 等值 作用力和反作用力大小总是相等的 反向 作用力和反作用力方向总是相反的 共线 作用力和反作用力总是作用在同一条直线上 同性质 作用力和反作用力总是同一种类的力(即同一性质的力) 如图 4 所示,一匹马拉着车前行,关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系,下列说法中正确的是 ( ) 图 4 A.马拉车的力总是大于车拉马的力 B.马拉车的力总是等于车拉马的力 C.加速运动时,马拉车的力大于车拉马的力
5、 D.减速运动时,马拉车的力小于车拉马的力 答案 B 解析 马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力和反作用力,它们总是大小相等、方向相反、作用 在同一条直线上,与运动状态无关.加速运动或者减速运动时,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力,故 A、C、D 错误,B 正确. 正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义 “总是”是强调对于任何物体,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、形状如何,两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反. (2)不管物体的运动状态如何,例如,静止的物体之间,运动的物体之间,静止与运动的物体之间,其作用 力和反作用力总是大小相等、方向相反
6、. (3)作用力和反作用力的产生和消失总是同时的. 针对训练 1 越野滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图 5 为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( ) 图 5 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 答案 C 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,故 C 正确,A、B、D 错误. 二、一对相互作用力与一对平
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