第第四四章章第第5 5节节新知预习新知预习 巧设计巧设计名师课堂名师课堂 一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填要点填要点要点一要点一要点二要点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础关键语句归纳关键语句归纳要点三要点三1 1知道力的作用是相互的,理解作用力知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念和反作用力的概念2 2理解牛顿第三定律的确切含义,会用理解牛顿第三定律的确切含义,会用它解决简单的问题它解决简单的问题3 3会区分一对平衡力与一对相互作用力会区分一对平衡力与一对相互作用力读教材读教材填要点填要点1 1作用力和反作用力作用力和反作用力(1)(1)力是物体对物体的作用只要谈到力,就一定力是物体对物体的作用只要谈到力,就一定存在存在 和和 2)(2)两个物体之间的作用总是两个物体之间的作用总是 的施力物体同的施力物体同时也一定是时也一定是 物体间 的这一对力的这一对力叫做作用力和反作用力叫做作用力和反作用力受力物体受力物体施力物体施力物体相互相互受力物体受力物体相互作用相互作用(3)(3)作用力和反作用力总是相互依存、同时存在作用力和反作用力总是相互依存、同时存在的,我们可以把其中的任何一个力叫做的,我们可以把其中的任何一个力叫做 ,另一个力叫做另一个力叫做 。
作用力作用力反作用力反作用力 2 2牛顿第三定律牛顿第三定律 两个物体之间的两个物体之间的 和和 总是大小总是大小 ,方,方向向 ,作用在,作用在 上这就是牛顿第三定律这就是牛顿第三定律3 3一对平衡力一对平衡力 作用在同一个物体上的两个力,总是大小作用在同一个物体上的两个力,总是大小 、方向、方向 ,作用在,作用在 上,这样的一对力称为平衡力上,这样的一对力称为平衡力作用力作用力反作用力反作用力相等相等相反相反同一条直线同一条直线相等相等相反相反同一条直线同一条直线 关键一点关键一点 作用力和反作用力作用在两作用力和反作用力作用在两个物体上,而一对平衡力作用在一个物体上个物体上,而一对平衡力作用在一个物体上试身手试身手夯基础夯基础图图 4 45 51 11 1“用传感器探究作用力与反作用传感器探究作用力与反作用力的关系用力的关系”的实验中,两个的实验中,两个力传感器同时连接到计算机上,力传感器同时连接到计算机上,把两个挂钩连接在一起,向相把两个挂钩连接在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图上出现的结果如图4 45 51 1所示,观察分析两个力传所示,观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下哪些实验结论下哪些实验结论 ()A A作用力与反作用力大小始终相等作用力与反作用力大小始终相等B B作用力与反作用力方向相反作用力与反作用力方向相反C C作用力与反作用力作用在同一物体上作用力与反作用力作用在同一物体上D D牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体物体解析:解析:从图像可知,两力的曲线以时间轴为对称轴,总从图像可知,两力的曲线以时间轴为对称轴,总是大小相等、方向相反,故是大小相等、方向相反,故A A、B B正确,正确,C C错误,错误,D D项结论项结论正确,但不能从实验现象得出,故正确选项为正确,但不能从实验现象得出,故正确选项为A A、B B。
答案:答案:ABAB2 2下列选项中关于作用力、反作用力和一对平衡力下列选项中关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是的认识,正确的是 ()A A一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力和反作用力的合力也为零,作用效一对作用力和反作用力的合力也为零,作用效果也相互抵消果也相互抵消B B作用力和反作用力同时产生、同时变化、同作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同相同C C作用力和反作用力同时产生、同时变化、同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时消失,且一对平衡力也是如此D D先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上力却是同时作用在同一个物体上解析:解析:作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体作用力与反作用力作用在相互作用的两个物体上,其作用效果不可能抵消,也不能求它们的合力,上,其作用效果不可能抵消,也不能求它们的合力,A A错误;作用力和反作用力同时产生、同时变化、同错误;作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,但平衡的两个力却不一定具有时消失,且性质相同,但平衡的两个力却不一定具有上述特性,故上述特性,故B B正确,正确,C C、D D错误。
错误答案:答案:B B1表达式表达式FF(负号表示方向相反负号表示方向相反)2对作用力和反作用力的理解对作用力和反作用力的理解(1)三个特征:三个特征:等值,即大小总是相等的等值,即大小总是相等的反向,即方向总是相反的反向,即方向总是相反的共线,即二者总是在同一直线上共线,即二者总是在同一直线上2)四种性质:四种性质:同时性:作用力与反作用力总是成对出现,同时同时性:作用力与反作用力总是成对出现,同时产生、同时变化、同时消失所谓作用力和反作用力是产生、同时变化、同时消失所谓作用力和反作用力是人为的名称,究竟哪个力是作用力,哪个力是反作用力,人为的名称,究竟哪个力是作用力,哪个力是反作用力,可任意选择,没有主次之分可任意选择,没有主次之分同质性:作用力和反作用力是同一性质的力,即同质性:作用力和反作用力是同一性质的力,即作用力是万有引力,反作用力也是万有引力;作用力是作用力是万有引力,反作用力也是万有引力;作用力是弹力,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力弹力,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用力也是摩擦力也是摩擦力异体性:作用力和反作用力分别作用在两个不异体性:作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各自对自己的受力物体产生作用效果,同的物体上,各自对自己的受力物体产生作用效果,所以它们产生的作用效果不会抵消,即作用力与反作所以它们产生的作用效果不会抵消,即作用力与反作用力永远不能相互抵消,永远也达不到所谓平衡。
不用力永远不能相互抵消,永远也达不到所谓平衡不能进行合成运算能进行合成运算普遍性:物体间的相互作用力可以是接触力,普遍性:物体间的相互作用力可以是接触力,也可以是非接触力作用力和反作用力的关系适用于也可以是非接触力作用力和反作用力的关系适用于静止物体之间,也适用于运动物体之间,与物体的运静止物体之间,也适用于运动物体之间,与物体的运动状态无关,与参考系的选择也无关在经典力学讨动状态无关,与参考系的选择也无关在经典力学讨论的范围内,牛顿第三定律有其普遍意义论的范围内,牛顿第三定律有其普遍意义1关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的是是()A马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小总是等于车拉马的力的大小D马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等马的力才大小相等审题指导审题指导解答本题时需要把握以下两点:解答本题时需要把握以下两点:(1)牛顿第三定律的普遍性,与物体的运动状态无关。
牛顿第三定律的普遍性,与物体的运动状态无关2)分析车能否前进、或匀速前进、或加速前进的原因分析车能否前进、或匀速前进、或加速前进的原因解析解析由牛顿第三定律可知,马拉车的力和车拉由牛顿第三定律可知,马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等而马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等而车的运动状态的变化,是由车受到的合外力决定的车的运动状态的变化,是由车受到的合外力决定的当马拉车的力较小时,拉力与车受到地面的摩擦力大当马拉车的力较小时,拉力与车受到地面的摩擦力大小相等,车保持静止;当马拉车的力大于车所受到的小相等,车保持静止;当马拉车的力大于车所受到的地面摩擦力时,车就开始启动并加速前进根据牛顿地面摩擦力时,车就开始启动并加速前进根据牛顿第三定律作出判断,马拉车的力和车拉马的力是一对第三定律作出判断,马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力,大小始终相等正确选项为作用力和反作用力,大小始终相等正确选项为C答案答案C某一物体是否发生运动状态的变化,是由该物体某一物体是否发生运动状态的变化,是由该物体所受力的合力决定的,合力为零状态不变,否则状态所受力的合力决定的,合力为零状态不变,否则状态会发生变化。
而该物体与其他物体之间的相互作用力会发生变化而该物体与其他物体之间的相互作用力与反作用力始终符合牛顿第三定律其效果分别体现与反作用力始终符合牛顿第三定律其效果分别体现在彼此作用的两物体上,彼此不能抵消在彼此作用的两物体上,彼此不能抵消作用力与反作用力作用力与反作用力一对平衡力一对平衡力共同点共同点大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上不不同同点点作用作用对象对象两个力分别作用在两个物两个力分别作用在两个物体上体上两个力作用在同一两个力作用在同一个物体上个物体上作用作用时间时间同时产生,同时变化,同同时产生,同时变化,同时消失,不可单独存在时消失,不可单独存在不一定同时产生或不一定同时产生或消失消失作用力与反作用力作用力与反作用力一对平衡力一对平衡力不不同同点点力的力的性质性质一定是同性质的力一定是同性质的力不一定是同性质不一定是同性质的力的力作用作用效果效果因为一对作用力与反作用力因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上,各自产作用在两个物体上,各自产生作用效果,故不能求合力生作用效果,故不能求合力一对平衡力的作一对平衡力的作用效果是使物体用效果是使物体处于平衡状态,处于平衡状态,合力为零合力为零图图 4522一物体静止在固定在水平一物体静止在固定在水平面上的斜面上,如图面上的斜面上,如图452所示,所示,下列说法正确的是下列说法正确的是()A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力一对平衡力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一对作用力和反作用力C物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力对作用力和反作用力D物体所受的重力和物体对斜面的压力是一对物体所受的重力和物体对斜面的压力是一对平衡力平衡力 审题指导审题指导 解答本题时需要把握以下三点:解答本题时需要把握以下三点:(1)(1)一对平衡力是作用在一个物体上的。
一对平衡力是作用在一个物体上的2)(2)一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的一对作用力与反作用力是作用在两个物体上的3)(3)作用力与反作用力的性质一定相同作用力与反作用力的性质一定相同解析解析 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力及物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力同属物体和斜面间的相互作用力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对的相互作用力,分别作用在斜面和物体上,因此它们是两对作用力与反作用力,选项作用力与反作用力,选项A A错误,错误,B B正确;物体所受的重力是正确;物体所受的重力是地球施加的,其反作用力是物体对地球的吸引力,应作用在地球施加的,其反作用力是物体对地球的吸引力,应作用在地球上,选项地球上,选项C C错误;物体所受的重力作用在物体上,方向错误;物体所受的重力作用在物体上,方向竖直向下,物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面竖直向下,物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,故这两个力不可能是一对平衡力,选项向下,故这两个力不可能是一对平衡力,选项D D错误。
错误答案答案 B B(1)(1)作用力与反作用力体现力的相互性,反映了作用力与反作用力体现力的相互性,反映了力的概念平衡力是根据二力对物体的作用效果命力的概念平衡力是根据二力对物体的作用效果命名的力,反映了力使物体所处的状态名的力,反映了力使物体所处的状态2)(2)作用力和反作用力与物体的运动状态以及与作用力和反作用力与物体的运动状态以及与其他作用力无关,但平衡力与物体的运动状态以及其他作用力无关,但平衡力与物体的运动状态以及其他作用力有关其他作用力有关1)牛顿第二定律:牛顿第二定律:公式:公式:F合合ma意义:揭示了加速度是力作用的结果,明确了加意义:揭示了加速度是力作用的结果,明确了加速度与力、质量的定量关系速度与力、质量的定量关系2)牛顿第三定律:牛顿第三定律:公式:公式:FF意义:揭示了物体间力的作用的相互性,明确了意义:揭示了物体间力的作用的相互性,明确了相互作用力的关系相互作用力的关系3)求解物体受的力,不易直接求解时,常借助求解物体受的力,不易直接求解时,常借助牛顿第三定律转换研究对象,从一个物体的受力转牛顿第三定律转换研究对象,从一个物体的受力转换为分析讨论另一个物体的受力情况,然后结合牛换为分析讨论另一个物体的受力情况,然后结合牛顿第二定律求解。
顿第二定律求解图图 4533一只小猫跳起来抓住悬挂在天一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图花板上的竖直木杆,如图453所示,所示,在这一瞬间悬绳断了,设木杆足够长,在这一瞬间悬绳断了,设木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小为多度不变,则木杆下降的加速度大小为多少?方向如何?少?方向如何?(设小猫质量为设小猫质量为m,木杆,木杆的质量为的质量为M)解析解析先对猫进行分析,由于猫相对地面高度不先对猫进行分析,由于猫相对地面高度不变,即猫处于平衡状态,而猫受重力变,即猫处于平衡状态,而猫受重力G1mg和木杆对和木杆对猫向上的摩擦力猫向上的摩擦力F的作用,如图的作用,如图(a)所示,故所示,故G1与与F二力二力平衡,即平衡,即研究两物体相互作用的情况时,一般需要将两研究两物体相互作用的情况时,一般需要将两物体隔离开,对两物体分别进行受力分析,通过牛物体隔离开,对两物体分别进行受力分析,通过牛顿第三定律建立两物体受力之间的联系,实现研究顿第三定律建立两物体受力之间的联系,实现研究对象的转换对象的转换1 1力是物体对物体的作用,力的作用具有相互性,力是物体对物体的作用,力的作用具有相互性,总是成对出现的,因此,施力物体同时也是受力物体。
总是成对出现的,因此,施力物体同时也是受力物体2 2作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在相互作用的两个物体上,且用在同一条直线上,作用在相互作用的两个物体上,且同时存在、同时变化、同时消失同时存在、同时变化、同时消失3 3因作用力与反作用力分别作用在两个物体上,故因作用力与反作用力分别作用在两个物体上,故其作用效果不能抵消,也不能对其求合力其作用效果不能抵消,也不能对其求合力。