内容正文:
3.3牛顿第三定律
【学习目标】
1.知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
2. 知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简单的问题。
3.能区分平衡力与作用力和反作用力。
【学习重点】
1.知道力的作用是相互的,掌握作用力和反作用力.
2.掌握牛顿第三定律并用它分析实际问题
3.区别平衡力与作用力和反作用力.
【学习难点】区别平衡力与作用力和反作用力.
【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳
【学习过程】
任务一、作用力和反作用力
大家回忆一下力是怎样定义的?怎么理解相互作用?你能举例说明吗?
(观察教材p68页图3.3-1和3.3-2)你能总结什么是作用力和反作用力?
演示实验(播放视频并展示视频截图)
现在我们知道了作用力和反作用力的概念,那么它们之间的关系是什么呢?
总结:
(1)作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力.
(2)任一物体既是对另一物体的施力物,同时也是另一物作用的受力物.
(3)相互作用的一对力中,任何一个力都可作为作用力或者反作用力.
做一做:
例1、人走路时,人和地球间的作用力和反作用力的对数有( )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
例2、两人分别用10N的力拉弹簧秤的两端,则弹簧秤的示数是( )
A.0 B.10N C.20N D.5N.
任务二、牛顿第三定律(自学展示)
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 直线上。
2.表达式:(作用力)F=- F′(反作用力),式中的“一”号表示方向相反。
3.重要意义
(1)牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重要补充,定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作用力定律。
(2)全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三个性质和四个特征。
三个性质是:
A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上,各自产生各自的作用效果;
B.同时性:作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,不分先后;
C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,成对出现的。
四个特征是:
A.等值:大小总是相等的;
B.反向:方向总是相反的;
C.共线:总是在同一直线上;
D.同性:力的性质总是相同的。
例3、一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大汉把女孩拉过来了,对这个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是( )
A.大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B.大汉拉女孩的力和女孩拉大汉的力不一定相等。
C.大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D.只有在大汉把女孩拉动的过程中,大汉的力才比女孩的力大。在可能出现的短暂相持过程中,两人的拉力一样大。
做一做:
例4、下列说法中,正确的是 ( )
A.拔河比赛时,胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D.用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
例5、用牛顿第三定律判断下列说法是否正确:
①人走路时,只有地对脚的反作用力大于脚蹬地的作用力时,人才能往前进;
②物体A静止在物体 B上,A的质量是B的质量的10倍,所以A作用于B的力大于B作用于A的力;
③以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力.
任务三、平衡力与作用力和反作用力的关系(小组讨论完成)
一对平衡力
一对作用力与反作用力
受力物体
作用在一物体上
力的大小
力的方向
力的性质
一定是同性质的力
力的效果
作用效果可以相互抵消
力的作用时间
一定同时产生,变化及消失
任务四、整体隔离法在受力分析中的应用
整体法
隔离法
概念
将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开分析的方法
选用
原则
研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度
研究系统内物体之间的相互作用力
注意
问题
受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用力
一般隔离受力较少的物体
例6、L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,质量为M,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面质量为m的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
任务四、基础巩固和能力提升
1.一本书静放在水平桌面上,则( )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对相互平衡力。
B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用与反作用力。
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力。
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力。
2.用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡。F
B.木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力和反作用力。
C.外力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力。
D.木块对墙的压力的反作用力与外力F大小相等。
3.关于反作用力在日常生活和生产技术中应用的例子,下列说法中错误的是( )
A.运动员在跳高时总是要用力蹬地面才能向上弹起;
B.大炮发射炮弹时,炮身会向后倒退;
C.农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴里喷射出来时,弯管会旋转;
D.发射火箭时,火箭向下喷气,使火箭上升。
4. 跳高运动员从地面上跳起,是由于( )
A.地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
B.运动员给地面的压力大于运动员受的重力
C.地面给运动员的支持力大于运动员受的重力
D.运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力
5.物体静止于一斜面上,如右图所示, 则下述说法正确的是( )
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
6.甲、乙二人拔河,甲拉动乙向左运动,下面说法中正确的是( )
A.做匀速运动时,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等
B.不论做何种运动,根据牛顿第三定律,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等
C.绳的质量可以忽略不计时,甲乙二人对绳的拉力大小一定相等
D.绳的质量不能忽略不计时,甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力
7.两个小球A和B,中间用弹簧连结,并用细绳悬于天花板下,如图所示,下面四对力中属于平衡力的是
( )
A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力
B.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力
C.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力
D.B的重力和弹簧对B的拉力
8.一物体受一对平衡力作用而静止。若其中向东的力先逐渐减小至0,后又逐渐恢复到原来的值.则该物体( )
A.速度方向向东,速度大小不断增大,增至最大时方向仍不变。
B.速度方向向西,速度大小不断增大,增至最大时方向仍不变。
C.速度方向向东,速度大小先逐渐增大,后逐渐减小到0。
D.速度方向向西,速度大小先不断增大,后逐渐减小到0。
9.弹簧测力计下端悬挂一个重为10N的金属块,使金属块部分浸入放在台秤上的水杯中(水不会溢出),如下图所示,若弹簧秤的示数变为6N,则台秤的示数( )
A.保持不变
B.增加10N
C.增加6N
D.增加4N
10.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为,则此时箱对地面的压力大小为多少?
m
M
11.如右图所示,两物体A、B受的重力分别为200N和150N,定滑轮光滑,各物体均处于静止,试求:
(1)物体A对地面的压力FN;
(2)弹簧产生的弹力。
总结反思:
【参考答案】
例1.C解析:人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力,力的作用总是相互的,这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用,人对地面的压力和人对地面的摩擦力,所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力,选C.
例2.B
例3.C
例4.CD
例5. ①错误②错误③错误
例6、C
基础巩固和能力提升
1.A
2.AD
3. A
4. C
5. B
6.AC
7.D
8.B
9.D
10.解析:M受力如图乙所示
由平衡条件得
解得
由牛顿第三定律得:箱对地面的压力大小等于地面对箱的支持力
即
11.(1)50N(2)150N
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