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高一物理导学案
3.3 牛顿第三定律
一、学习目标:
1.理解牛顿第三定律,会区别一对相互作用力和一对平衡力.(重点+难点)
2.会用牛顿第三定律解决简单问题.(难点)
二、阅读反馈:
作用力和反作用力
1.力是物体对 的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和 .
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,通常叫作作用力和 .
3.作用力和反作用力总是互相依赖、 的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作 .
牛顿第三定律
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= (负号表示方向 ).
三、探究思考:
探究一
1、如图所示,两个弹簧测力计对拉,它们的读数相等吗?彼此间的拉力方向有什么关系?
2、马拉车前进,此时马拉车的力是否大于车拉马的力?二者的方向有什么关系?
3、当马挣脱缰绳以后,马对车的拉力变为多少?车对马的拉力变为多少?
4、根据以上问题你能否总结一下作用力与反作用力的特点呢?
探究二:
1、如图所示,放于水平面上的木块受到外力F的作用下匀速向左运动。.
试分析一下木块所受的力:
支持力F支和压力F压的大小、方向存在什么关系?它们是否作用在同一物体上?性质相同吗?属于一对什么力?
外力F和摩擦力的大小、方向存在什么关系?它们是否作用在同一物体上?性质相同吗?属于一对什么力?
当外力F逐渐减小时,物体的摩擦力是否发生变化?
(4)根据以上问题你能否总结一下相互作用力与平衡力的特点呢?
知识精讲:
1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反.
2.作用力与反作用力的理解
(1)三个性质
(2)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 作用力和反作用力的性质总是相同的
3、一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容 比较 一对作用力 和反作用力 一对平衡力
不 同 点 作用对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖关系 相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失 无依赖关系,撤除一个,另一个依然可存在
叠加性 两力作用效果不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零
力的性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
五、检测练习:
1、判断正误
(1)先有作用力,然后有反作用力.( )
(2)物体间可能只有作用力,而没有反作用力.( )
(3)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零.( )
(4)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失.( )
(5)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力.( )
(6)物块静止放在桌面上,物块所受重力和物块对桌面的压力是一对作用力和反作用力.( )
2、关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有两物体质量相等时它们间的作用力和反作用力大小才相等
B.作用力和反作用力的作用效果可相互抵消
C.作用力和反作用力可以不同时产生
D.作用力和反作用力的方向一定相反
3、如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上,静止不动,下列说法正确的是( )
A.作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
4、如图所示,人静止站在测力计上,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平衡力
B.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
C.人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力
5、如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是( )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙的大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.若乙收绳的速度比甲的快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
课后拓展:试着分析一下人和木块所受的力以及力的大小。
如图所示,人重600 N,木板重400 N,人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计,现在人用水平拉力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )
A.人拉绳的力是200 N
B.人拉绳的力是100 N
C.人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D.人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
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相互作用——力
第三章
第3节 牛顿第三定律
1.理解牛顿第三定律,会区别一对相互作用力和一对平衡力.(重点+难点)
3.会用牛顿第三定律解决简单问题.(难点)
一、作用力和反作用力
1.力是物体对_________的作用.只要谈到力,就一定存在着受力物体和_____________.
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,通常叫作作用力和_____________.
3.作用力和反作用力总是互相依赖、_____________的.我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作_____________.
物体
施力物体
相互
反作用力
同时存在
反作用力
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=___________(负号表示方向_________).
相等
相反
同一条直线
-F′
相反
探究一 对牛顿第三定律的理解
1.如图所示,两个弹簧测力计对拉,它们的读数相等吗?彼此间的拉力方向有什么关系?
提示 相等;方向相反且在同一条直线上.
2.马拉车前进,此时马拉车的力是否大于车拉马的力?二者的方向有什么关系?
不是,马拉车的力等于车拉马的力.方向相反且在同一条直线上.
3、当马挣脱缰绳以后,马对车的拉力变为多少?车对马的拉力变为多少?
4、根据以上问题你能否总结一下作用力与反作用力的特点呢?
0
0
相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失
探究二:
如图所示,放于水平面上的木块受到外力F的作用下匀速向左运动。试分析一下木块所受的力:
支持力F支和压力F压的大小、方向存在什么关系?它们是否作用在同一物体上?性质相同吗?属于一对什么力?
2.外力F和摩擦力的大小、方向存在什么关系?它们是否作用在同一物体上?性质相同吗?属于一对什么力?
大小相等、方向相反,作用在不同物体上,性质相同,作用力与反作用力
重力、拉力、支持力、摩擦力
大小相等、方向相反,作用在同一物体上,效果抵消(平衡),性质不同,平衡力
探究二:
如图所示,放于水平面上的木块受到外力F的作用下匀速向左运动。试分析一下木块所受的力:
3.当外力F逐渐减小时,物体的摩擦力是否发生变化?
4.根据以上问题你能否总结一下相互作用力与平衡力的特点呢?
不变
作用物体、性质、变化、叠加效果
2.作用力与反作用力的理解
(1)三个性质
1.牛顿第三定律表达式:F=-F′,式中的“-”号表示作用力与反作用力方向相反.
(2)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 作用力和反作用力的性质总是相同的
一对作用力和反作用力与一对平衡力的比较
内容
比较 一对作用力和反作用力 一对平衡力
不
同
点 作用对象 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上
依赖关系 相互依存,不可单独存在,同时产生,同时变化,同时消失 无依赖关系,撤除一个,另一个依然可存在
叠加性 两力作用效果不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,且合力为零
力的性质 一定是同种性质的力 可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
1.判断正误
(1)先有作用力,然后有反作用力. ( )
(2)物体间可能只有作用力,而没有反作用力. ( )
(3)作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零. ( )
(4)物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失. ( )
(5)物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力. ( )
(6)物块静止放在桌面上,物块所受重力和物块对桌面的压力是一对作用力和反作用力. ( )
×
×
×
√
√
×
2 关于物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( )
A.只有两物体质量相等时它们间的作用力和反作用力大小才相等
B.作用力和反作用力的作用效果可相互抵消
C.作用力和反作用力可以不同时产生
D.作用力和反作用力的方向一定相反
解析 作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、同时产生、同时消失.
D
3 (多选)如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上,静止不动,下列说法正确的是( )
A.作用力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
CD
4 如图所示,人静止站在测力计上,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平衡力
B.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
C.人所受的重力和人对测力计的压力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对测力计的压力是一对作用力与反作用力
解析 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,故A错误,B正确;人所受的重力和人对测力计的压力,既不是一对平衡力,也不是作用力与反作用力,故C、D错误.
B
5 如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是( )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙的大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.若乙收绳的速度比甲的快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
C
课后拓展 (多选)如图所示,人重600 N,木板重400 N,人与木板间、木板与地面间的动摩擦因数均为0.2,绳与滑轮的质量及它们之间的摩擦均不计,现在人用水平拉力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )
A.人拉绳的力是200 N
B.人拉绳的力是100 N
C.人的脚给木板的摩擦力方向水平向右
D.人的脚给木板的摩擦力方向水平向左
BC
解析 先运用整体法,选取人和木板组成的系统为研究对象,设绳中弹力大小为FT,则2FT=μ(G人+G木板)=0.2×(600+400) N=200 N,所以FT=100 N,选项A错误,B正确;再运用隔离法,选取人为研究对象,水平方向上,人共受到两个力的作用:绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力,因为二力平衡,所以该摩擦力与弹力等大反向,即摩擦力方向水平向左,根据牛顿第三定律,人的脚给木板的摩擦力方向水平向右,选项C正确,D错误.
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