第四章4.5 牛顿第三定律课件（共32张PPT）

(共32张PPT)
4.5牛顿第三定律
以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“安然无恙”？是不是鸡蛋对石头的力小，而石头对鸡蛋的力大呢？
为什么“火箭向后喷气却会向前运动呢”？
力
力
为什么鼓掌时两手都疼？
左手
右手
力
力
图4.5.1手用力拉弹簧，弹簧也用力拉手
图4.5.2用力推另一只船时，自己的船也会受到力的作用。
弹簧
手
力
力
弹簧
手
力
力
两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。通常把其中一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。
一、相互作用
物体1
物体2
力F
力F/
施
施
受
受
作用力和反作用力有哪些特点呢？
作用力和反作用力的特点
1、、大小相等，相反，作用在同一直线上（等大、反向、共线）
2、分别作用在两个不同的物体上（异物）
4、二者的性质总是相同的（同性）
3、同时产生、同时消失（同时）
实验数据记录表
次数 作用力大小 反作用力大小 方向关系 实验结论

1
2
3
二、牛顿第三定律
理解：内容中的“总是”是强调对于任何物体，在任何状态下均成立。
1、两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
用传感器探究作用力与反作用力的关系
力传感器可以把它受力的大小随时问变化的情况，由计算机屏幕显示出来，实验时把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中。横坐标轴上下两条曲线分别表示两只传感器受力的大小。
用力拉一只传感器，可以看到，在一只传感器受力的同时，另一只传感器也受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小都是相等的、方向都是相反的。
运动中的两物体间的作用力和反作用力同样遵从牛顿第三定律，这一点可以用力传感器清楚地显示。把一只力传感器系在一个物体上，另一只握在手中，当通过传感器用力拉物体时，尽管物体的运动状态可能变化，力的大小也可能随时间变化，但在任何时刻，作用力和反作用力总保持大小相等、方向相反。这表明，牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系，不仅适用于静止物体之间，也适用于运动物体之间，即这种关系与物体的运动状态无关，也与参考系的选择无关。
做一做
小孩对墙壁的推力
墙壁对小孩的推力
在生活和生产中牛顿第三定律的例子是很多的
在生活和生产中牛顿第三定律的例子是很多的
汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面间的摩擦，车轮向后推地面，地面给车轮一个向前的反作用力，使汽车前进。汽车受到的牵引力就是这样产生的。
什么叫做二力平衡？
作用力与反作用力跟平衡力有什么相同点和不同点呢？
三、平衡力
如图，画出铁块的受力示意图，并指出相应的作用力与反作用力，和平衡力。
将一个铁块悬挂在天花板上
作用力与反作用力
平衡力
铁对绳的拉力
绳对铁的拉力
铁的重力
mg
F
F′
平衡力：mg=F
作用力与反作用力：F = F′
去板
mg
等大、反向、共线
异物、同时、同性
大小相等,方向相反,作用在同一直线上
分别作用在两个不同的物体上
不一定同时产生,同时消失
性质一定相同
效果不能相互抵消
作用在同一个物体上
一定同时产生,同时消失
性质不一定相同
效果相互抵消
一对相互作用力 一对平衡力
共同点
不同点 作用对象
作用时间
作用性质
作用效果
勇气可嘉，不要模仿
鸡蛋承受的力比石头小，所以就会破碎。
四、物体的受力分析
一定质量的物体，它的加速度由它所受各个力的合力决定。因此、要了解物体的运动，就必须对它的受力情况进行分析。在高中物理的力学部分，我们遇到的力主要是重力、弹力和摩擦力。
重力的作用点是物体的重心，方向竖直向下。物体所受的弹力和摩擦力则是与它接触的物体对它的作用力。当两个接触面相互挤压时，接触面存在着弹力，通常称为压力，方向与接触面垂直(物体受别的物体牵引时也受到弹力，通常称为拉力);当两个粗糙的接触面发生相对运动或具有相对运动趋势时，接触面便存在着滑动摩擦力或静摩擦力，力的方向与接触面平行。
阅读课文
mg
FN
f
例如，一个物体静止在粗糙斜面上，我们按重力、弹力、摩擦力的顺序来分析。
1、木块受到重力mg，方向竖直向下。
2、木块和斜面接触并相互挤压，木块受到垂直斜面向上的弹力FN
3、假设木块和斜面之间没有摩擦，木块就会向下滑动，由此可以判断，静止的木块相对斜面有向下滑动的趋势，所受的静摩擦力f是沿斜面向上的。
受力的一般步骤：
（1）确定研究对象（构建模型）
（2）对这个物体进行受力分析
顺序：
课后习题解答：
1、作用力和反作用力总是成对出现的，现把木在地面上，如果我们所听究的物体只有木和地球，涉及木箱和地球的作用力和反作用力有哪几对?木箱所受的力是这几对中的哪几个?地球所受的力是其中哪几个?
解：
支持力FN与压力N＇是一对作用与反作用力
地球对物块的引力mg与物块对地球的引力G＇是另一对作用与反作用力
重力mg和支持力FN是一对平衡力
解：
2、一个物体静止地放在台式弹秤上，试证明物体对弹秤的压力等于物体所受的重力(证明时在图45-11上标出所涉及的力)
又因为物体所受的支持力与物体对弹簧秤的压力N是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律有，，故与mg相等。
物体静止在弹簧秤上，即处于二力平衡状态，所以物体所受的重力mg与支持力FN大小相等。
解：
3、设想你处在远的太空，面前有一个与你相对静止的巨石，你轻轻地推它一下。试描述这块巨石和你自己在推石时与推石后的运动情况。如果巨石静止地放在地面上，结果会一样吗?为什么?
如果巨石放在地面上，结果会不同，如果巨石与地面的摩擦力足够大，你将推不动巨石，只有当你给巨石的力大于巨石受到的最大静摩擦力时，巨石才能运动起来。
当你轻轻地推巨石时，你和巨石同时受到大小相等、方向相反的力的作用，你和巨石均由静止状态变为运动，二者分离后均做匀速直线运动，但二者的速度不一定相同。
4、机车A拉着一节车厢B沿水平轨道向右行驶。用FAB和FBA分别代表A对B和B对A的作用力。已知B行驶时受到的阻力F阻＝2.0×103N。画出题中情境的草图，回答以下问题。
(1)A拉B速行驶时。FAB与F阻有什么关系?FAB和FBA有什么关系(要说明大小和方向两方面的关系，并说明回答的根据)?
(2)A拉B加速行驶时，FAB与F阻有什么关系?FAB和FBA有什么关系?若车厢B的质量mB是4.0t，加速度a是0.3m/s2，FAB和FBA各等于多少?
解：
(1)因机车和车厢匀速运动，因此B车厢所受合力为零，有 FAB=F阻=2.0×103 N。FAB和FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等、方向相反。
（1）确定研究对象（构建模型）
（2）对这个物体进行受力分析
顺序：
（1）确定研究对象
（2）对这个物体进行受力分析
（3）建立直角坐标系应用二力平衡或转化为四力平衡求合力F合
（4）根据牛二定律列方程F合=ma。
解：
因为A拉B加速行驶，根据牛顿第二定律有FAB-F阻=ma,所以FAB＞F阻，而FAB与FBA是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反。
由牛顿第三定律，FAB与FBA是一对相互作用力，它们总是大小相等、方向相反，即FAB=FBA=3.2×103 N.
解：
5、小强说:“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也应该互相平衡呀!应该怎样解答小强的疑问?
相互平衡力的合力为零，效果抵消，必定是作用在同一个物体上的；而作用力与反作用力是物体之间的相互作用力，分别作用在相互作用的两个物体上的。
解：
6、油桶放在汽车上，汽车停于水平地面。涉及油桶、汽车、地球三个物体之间的作用力和反作用力一共有几对?这几对力中，油桶受哪几个力?汽车受哪几个力?地球受哪几个力?
(1)三个物体之间的作用力和反作用力有4对。即油桶受到的重力与油桶对地球的吸引力；汽车对油桶的支持力和油桶对汽车的压力；汽车受到的重力和汽车对地球的引力；地面对汽车的支持力和汽车对地面的压力。
(2)油桶受重力和支持力。
(3)汽车受重力、地面对汽车的支持力和油桶对汽车的压力。
(4)地球受汽车的引力和油桶的引力。
解：
7、粗糙的A、B长方体木块叠在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止。问:B木块受到哪几个力的作用?
先以A为研究对象受力分析，A受重力和B对A的支持力，处于静止状态，根据平衡条件所受合力为零，由此可知A水平方向不受摩擦力，否则合力将不为零，即AB之间没有摩擦力;
根据平衡条件可知，B受重力、桌面对B的支持力、A对B的压力、水平力F和地面对物体B的摩擦力五个力的作用。
课堂小结
一、相互作用
两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加了力，后一物体一定同时对前一物体也施加了力。通常把其中一个力叫做作用力，另一个力叫做反作用力。
作用力和反作用力的特点
1、、大小相等，相反，作用在同一直线上（等大、反向、共线）
2、分别作用在两个不同的物体上（异物）
4、二者的性质总是相同的（同性）
3、同时产生、同时消失（同时）
二、牛顿第三定律
两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。
三、平衡力
一个物体受到两个力的作用，保持静止状态或匀速直线运动状态，这两个力是一对平衡力，叫做二力平衡。
特点：等大、反向、共线、异物、不同时、同性
四、物体的受力分析
受力的一般步骤：
（1）确定研究对象（构建模型）
（2）对这个物体进行受力分析
顺序：