1、第三章 第4讲 牛顿第三定律目标定位 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.理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题.3.会区分一对平衡力与一对作用力和反作用力.4.认识反冲现象,了解火箭升空的原理.1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 预习导学 梳理识记点拨 一、作用力与反作用力 两个物体间的一对力叫做作用力和反作用力.若把其中一个力叫做作用力,则另一个力就叫做这个力的.相互作用反作用力5 第4讲 牛顿第三定律 想一想:甲、乙两个小车上分别粘有磁铁,用手按住让两小车停在水平桌面上距离适当的位置,然后放开乙车,乙车会在磁
2、力的作用下运动起来.甲对乙有作用力,乙对甲是否有作用力?如果有,两相互作用力作用在几个物体上,力的性质是否相同?答案 有,因为力的作用是相互的.相互作用力分别作用在两个物体上,性质相同.6 第4讲 牛顿第三定律 二、牛顿第三定律 1.内容:两个物体之间的作用力(F)和反作用力(F)总是、,且作用在同一条直线上.用公式表示为FF,“”表示作用力和反作用力方向相反.2.理解:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们总是性质(填“相同”或“不同”)的两个力,且同时,同时,同时.大小相等方向相反相同存在变化消失7 第4讲 牛顿第三定律 想一想:拔河比赛时,甲队胜了乙队,是不是甲对乙的拉力大于乙
3、对甲的拉力呢?答案 不是,无论哪方胜,甲对乙的拉力都等于乙对甲的拉力.甲队胜是因为地面对甲的摩擦力大于乙对甲的拉力.8 第4讲 牛顿第三定律 三、反冲现象 1.反冲现象:当物体中的一部分向某方向抛出时,其余部分就会运动,这种现象叫做反冲.2.火箭升空的原理:燃料被点燃后,就会产生急剧膨胀的燃气,舱壁对这部分燃气的作用力使气体从喷出,燃气对火箭的反作用力把火箭推上太空.同时向相反方向火箭尾部课堂讲义 理解深化探究 一、对牛顿第三定律的理解 1.表达式:FF,负号表示作用力F与反作用力F的方向相反.2.对作用力和反作用力的理解(“四同”和“三异”的关系)“四同”表示:(1)同大小:大小.(2)同直
4、线:作用在上.(3)同存亡:同时、同时、同时变化.相等同一条直线产生消失10 第4讲 牛顿第三定律(4)同类型:作用力和反作用力总是同一性质的力.比如作用力是弹性、反作用力也是弹力;作用力是摩擦力、反作用力也是摩擦力;作用力是引力、反作用力也是引力.11 第4讲 牛顿第三定律“三异”表示:(1)反向:方向.(2)异体:作用在的物体上.(3)不同效果:在不同的物体上分别产生不同的作用效果,不能相互抵消,因此,不能认为作用力和反作用力的合力为零.相反不同12 第4讲 牛顿第三定律 3.注意:作用力和反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力的性质、物体的质
5、量、运动状态及作用的方式(是静止还是运动)无关.牛顿第一定律和牛顿第二定律是对单个物体而言的,只解决了一个物体的运动规律.牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,反映了物体间相互作用的规律.13 第4讲 牛顿第三定律 例1 如图1所示,我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在押加比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是()A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜 B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小 C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙
6、的摩擦力,所以甲获胜 图114 第4讲 牛顿第三定律 解析 物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的,只有当物体所受的合外力不为零时,物体的运动状态才会改变,不论物体处于何种状态,物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,由于它们作用在不同的物体上,其效果可以不同.甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力;乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力;但是,根据牛顿第三定律,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小.B、D正确.答案 BD 15 第4讲 牛顿第三定律 针对训练 以卵击石,鸡蛋破碎而石头完好,在这一过程中()A.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作
7、用力小 B.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大 C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等 D.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力方向相同答案 C 16 第4讲 牛顿第三定律 例2 质量为M的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图2所示,若重物以加速度a下降(ag),则人对地面的压力为()A.(Mm)gma B.M(ga)ma C.(Mm)gma D.Mgma 图217 第4讲 牛顿第三定律 解析 对重物m,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律知:mgFma,所以,绳的拉力为Fmgma.对人,受重力、绳的拉力及地面的支持力而平衡,则MgNF,所以NMgF(Mm
8、)gma.根据牛顿第三定律知,人对地面的压力大小也为(Mm)gma.答案 C 18 第4讲 牛顿第三定律 二、一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较 1.两者的区别 作用力与反作用力 一对平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不 同 点 作用 对象两个力分别作用在两个物体上 两个力作用在同一个物体上 作用 时间同时产生,同时变化,同时消失,不可单独存在 不一定同时产生或消失 19 第4讲 牛顿第三定律 不 同 点 力的 种类 一定是同种类的力 不一定是同种类的力 作用 效果 因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上,各自产生作用效果,故不能求合力 一对平衡力的作用效果是使物体
9、处于平衡状态,合力为零 20 第4讲 牛顿第三定律 2.简记为:作用力和反作用力是“异体、同类、同存,不同效”;平衡力是“同体、可异、非同存、效果抵消”.21 第4讲 牛顿第三定律 例3 两个小球A和B,中间用弹簧连结,并用细绳悬挂于天花板下,如图3所示,下面四对力中属于作用力和反作用力的是()A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力 B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力 D.B的重力和弹簧对B的拉力 图322 第4讲 牛顿第三定律 解析 作用力和反作用力是作用在相互作用的两个物体之间的力,绳对A的拉力与A对绳的拉力是一对作用力和反作用力,A、B均错误;弹簧对B的拉力和
10、B对弹簧的拉力是一对作用力与反作用力,C正确;B受到的重力,施力物体是地球,与B对地球的吸引力是一对作用力和反作用力,D错误.故选C.答案 C 23 第4讲 牛顿第三定律 例4 如图4所示,物体放在水平桌面上,受到一个水平向右的拉力F作用,却仍然保 持静止,则下列说法中正确的是()A.物体受三个力作用,其中有一对平衡力 B.物体受三个力作用,其中有一对作用力和反作用力 C.物体受四个力作用,其中有两对作用力和反作用力 D.物体受四个力作用,其中有两对平衡力 图424 第4讲 牛顿第三定律 解析 物体受重力、桌面的支持力、水平向右的拉力F,根据物体处于静止状态知,物体所受合外力为零,所以物体在水
11、平方向除受水平向右的拉力F外,还必须受水平向左的摩擦力f,所以物体共受四个力的作用,A、B错误;由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的,所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力,因此C错误;物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力,其合力为零,为一对平衡力,竖直方向受重力和支持力,也为一对平衡力,所以D正确.答案 D 对点练习 巩固应用反馈 1 2 3 4作用力和反作用力 1.2013年12月2日,“长征三号乙”运载火箭点火起飞,成功将“嫦娥三号”月球探测器成功送入太空.下面关于卫星与火箭上天的情形叙述正确的是()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,
12、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 26 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4C.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.卫星进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力 27 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4解析 火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体.火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力.此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,B、C错误,A正确
13、;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即地球吸引卫星,卫星吸引地球,这是一对作用力与反作用力,D正确.答案 AD 28 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4对牛顿第三定律的理解和简单应用2.如图5所示,击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时,球棍击棒球的力()A.比球撞击球棍的力更早产生 B.与球撞击球棍的力同时产生 C.大于球撞击球棍的力 D.小于球撞击球棍的力 图5 29 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4解析 根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是等大、反向,同时产生同时消失的,故选B.答案 B 30 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 43.如图6为马戏团中猴子爬杆
14、的装置.已知底座连同直杆总质量为20 kg,猴子质量为5 kg,现让猴子沿杆以1 m/s2的加速度从杆底部向上爬,设猴子与杆之间的作用力为恒力,则底座对水平面的压力为多大?(g取10 m/s2)图631 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4解析 设猴子质量为m,杆及底座质量为M,猴子向上加速爬时受到沿杆向上的力为F,对猴子由牛顿第二定律得Fmgma,得Fm(ga)55 N,根据牛顿第三定律知,猴子对杆向下的力FF55 N,所以底座对水平面的压力为NFMg255 N.答案 255 N 32 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4一对作用力与反作用力和一对平衡力的比较 4.下列关于作用力、反作用力和
15、一对平衡力的认识正确的是()A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消 B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且力的种类相同,平衡力的种类却不一定相同 33 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此 D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力都是同时作用在同一个物体上 34 第4讲 牛顿第三定律 1 2 3 4解析 作用力和反作用力的受力物体是两个,故不能求合力,作用效果不能抵消,故A错.作用力与反作用力均有同时性,种类也一定相同,而平衡力不具有同时性,故B正确,C、D错误.答案 B