沪科版高中物理必修一3.1牛顿第三定律
)
【解析】选A、B.据作用力与反作用力的同性质和同时性可
知,作用力与反作用力的性质一定相同,且同时产生,同 时消失,A、B正确;作用力与反作用力总是大小相等,方 向相反,作用在两个物体上,故它们不可能是平衡力, C、 D错误.
2.下列说法中正确的是(
)
A.甲物体受乙物体的作用,则乙物体一定同时受到甲物体 的作用
力是否作用在同一物体上,或者看二力是否因为相互作用
而产生. 【标准解答】选C.作用力F与墙壁对物体的压力作用在同一 物体上,大小相等,方向相反,在一条直线上,是一对平 衡力,A错误;作用力F作用在物体上,而物体对墙壁的压
力作用在墙壁上,这两个力既不是平衡力,也不是作用力
与反作用力,B错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力, 还受墙壁对物体竖直向上物的拉力和货物对钢索的拉 力、子弹对木块的力与木块对子弹的力、地面对人脚的力 和脚对地面的力、图钉对木板的力和木板对图钉的力都是 作用力和反作用力;作用力和反作用力总是大小相等,故 A、 B、C错误,D正确.
6.有人设计了一种交通工具,如图所示,在平板车上装了
一个电风扇,风扇转动时吹出的风全部打到竖直固定在小 车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动.对这种设计,下
【典例】甲、乙两队进行拔河比赛,结果甲队获胜.有位同 学解释甲队获胜的原因是因为甲队的拉力大于乙队的拉力, 请你分析一下,这位同学的解释正确与否?(绳子的质量可 忽略不计)
【解题指导】解答此题应把握以下两点:
【标准解答】拔河比赛时,能不能拉动对方,取决于对方 所受的拉力与地面所施加的最大静摩擦力的大小关系 .根据 牛顿第三定律,可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总
性质相同的特点,平衡力不一定具备这些特点, B正确,C、 D错误.
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分.每小题
至少一个选项正确)
1.一物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动, 然后改为匀速运动,最后改做减速运动,则下列说法中正
确的是(
)
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
推动了谁,其实相互间的推力总是大小相等、方向相反的,
之所以还有胜有负,是因为他们各自所受的合力不同,即 主要看地面给他们的静摩擦力哪个大哪个小 .故C正确,A、 B、D错误. 正确答案:C
【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下:
1.(2011·衡水高一检测)下列叙述中正确的是( A.作用力与反作用力一定是同种性质的力 B.作用力与反作用力总是同时产生,同时消失 C.作用力与反作用力有时可以是平衡力 D.作用力与反作用力方向一定是相同的
列分析中正确的是(
)
A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行 B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行 C.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第二定律 D.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第三定律
【解析】选D.风扇吹出的风吹到风帆上时,根据牛顿第三
定律,风会给风扇一个反向的反作用力,因此对于整个装
B.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相同 C.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,一对平衡力却是同时 作用在同一个物体上
【解析】选B.作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,
作用效果不能抵消,A错误;作用力与反作用力具有同时性、
列说法中正确的是
A.大人推小孩的力一定比小孩推大人的力大 B.大人推小孩的力一定比小孩推大人的力小
C.大人推小孩的力与小孩推大人的力大小一定相等
D.只有在大人把小孩推动了的过程中,大人的推力才比小 孩的推力大,如果能出现短暂的相持过程,此时两人的推 力一样大
【正确解答】根据牛顿第三定律可知,在推手时,不管谁
【解析】选D.汽车受重力G和滩地地面对它的支持力F,在 汽车下陷时,汽车的加速度方向向下,根据牛顿第二定律 得G-F=ma,所以F<G,设汽车对滩地地面的压力大小为F′, 根据牛顿第三定律得F′=F,所以汽车对滩地地面的压力小 于它受到的重力,选项A、B错;汽车对滩地地面的压力等 于滩地地面对他的支持力,选项C错,D对.
【方法技巧】
对作用力与反作用力的错误认识
(1)错误地认为等大、反向、共线、作用在不同物体上的两 个力就是作用力与反作用力. (2)错误地认为作用力等于反作用力是有条件的 ,认为在非 平衡系统中作用力大于反作用力.
(3)错误地认为作用力在先,反作用力在后.
(4)混淆作用力与反作用力和平衡力,错误地认为作用力与 反作用力就是一对平衡力. (5)错误地认为物体运动状态的改变是作用力大于反作用力 的缘故.
【规律方法】判断作用力和反作用力的方法
(1)看做用点,作用力和反作用力应作用在两个物体上; (2)看产生的原因,作用力和反作用力是由于相互作用而产 生的,一定是同一性质的力.
二、作用力与反作用和二力平衡的比较
(1)作用力与反作用力是“异体、共线、反向、等大、同性、 同存”. (2)平衡力是“同体、共线、反向、等大” .
与被测力相接触,另一端固定,其实固定端也要受力,且等于
被测力.本题中一端的重物起到固定的作用 ,弹簧测力计的 读数就等于挂钩端物体的重力,故B正确.
4.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,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 )
一、对牛顿第三定律的理解
1.表达式:F=-F′(负号表示方向相反)
2.对作用力和反作用力的理解(三个特征、四种性质) 三个特征: (1)等值,即大小总是相等的. (2)反向,即方向总是相反的.
(3)共线,即二者总是在同一直线上.
四种性质:
(1)异体性:即作用力和反作用力是分别作用在彼此相互作 用的两个物体上. (2)同时性:即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时 消失.
作用力的三个特征及四种性质.
【标准解答】选C.作用力和反作用力是同时产生、同时变 化、同时消失的,没有先后之分, A错误;作用力和反作用 力大小相等、方向相反,在一条直线上,作用在两个相互作 用的物体上,不能求合力,B错误;作用力和反作用力是同 一性质的力,C正确;马拉车的力和车拉马的力是一对作用 力和反作用力,它们大小相等,D错误.
上,相互作用的两个力中,其中任何一个力都可以叫做作
用力,另一个叫做反作用力,综上所述, A、C正确,B、D 错误.
3.如图所示,两个弹簧测力计钩在一起,两边通过定滑轮各
挂一个质量均为m的重物,则弹簧测力计的读数大小为( )
A.2mg
B.mg
C.0
D. 无法判断
【解析】选B.弹簧测力计是一种测力工具,使用时,挂钩端
C.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉
力是一对作用力和反作用力 D.绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉力是一对平衡力
【解析】选C.灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力的受力物体
分别为灯泡和绳,两个力的性质也不相同,这两个力既不 是平衡力,也不是作用力与反作用力,故 A错;灯泡受的重 力与绳对灯泡的拉力是一对平衡力, B错误;一对作用力与 反作用力的特点是:成对出现在相互作用的物体之间,大 小相等,方向相反,作用在同一直线上;分别作用在相互 作用的两个物体上;同时存在,同时消失;一定是同一种 性质的力.灯泡对绳的拉力和绳对灯泡的拉力是一对作用力
【典例2】如图所示,水平力F把一个物体紧压在墙上静止
不动,以下说法中正确的是
A.作用力F与墙壁对物体的压力是一对作用力和反作用力 B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力 C.物体的重力与墙壁对物体的静摩檫力是一对平衡力 D.物体的重力与墙壁对物体的静摩檫力是一对作用力和反
作用力
【解题指导】区别二力平衡和作用力与反作用力应注意二
故这两个力是一对平衡力,C正确,D错误.
【规律方法】
区别作用力、反作用力和平衡力的方法
区别作用力、反作用力和平衡力最简单的方法是看作用点, 一对平衡力的作用点一定作用在同一个物体上,而作用力、 反作用力的作用点一定分别作用在两个物体上,但只作用 在两个物体上的力也不能说是作用力、反作用力,还必须
是因为相互作用而产生.
与反作用力,C正确;绳对天花板的拉力和天花板对绳的拉
力是一对作用力与反作用力,D错误.
4.黄河岸滩多为沙土,较为松软,春天游玩的汽车常陷入
其中,在汽车下陷时(
)
A.汽车对滩地地面的压力等于汽车受到的重力 B.汽车对滩地地面的压力大于汽车受到的重力 C.汽车对滩地地面的压力大于滩地地面对汽车的支持力 D.汽车对滩地地面的压力等于滩地地面对汽车的支持力
是大小相等的.拔河比赛时,甲、乙两队水平方向受力情况
如图所示.
由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静
摩擦力,所以当甲队对乙队的拉力大于地面给乙队的最大 静摩擦力时,乙队被拉动,而甲队仍没被拉动,故甲队就
能获胜.
对牛顿第三定律的理解不到位导致错误 一个大人跟一个小孩站在水平地面上手推手比力气,结果 大人把小孩推了过去,对这个过程中作用于双方的力,下
置而言,作用力和反作用力是内力,小车不会运行,故选 D.
二、非选择题(本题包括2小题,共20分,要有必要的文字叙
述)
7.(10分)如图所示,用弹簧测力计悬挂一个重G=10 N的金属 块,使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出).若弹
A.一对
B.两对
C.三对
D.四对
【解析】选B.与蹦床接触时,黄珊汕共受两个力,即重力
和蹦床对她的支持力,这两个力的反作用力分别是她对地
球的引力和对蹦床的压力,故共有两对作用力与反作用力, B正确.
3.(2011·南京高一检测)一根轻绳 的上端悬挂在天花板上,下端挂一 个灯泡,则( )
高中物理 3.1 牛顿第三定律同步备课课件 沪科版必修1
达 标
(3)作用力和反作用力的合力为零.(×)
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修1
教
课
学
堂
教
法
3.探究交流
互 动
分
析
火箭为什么能将“神舟八号”推向天空?
探 究
教
【提示】 火箭内的燃料燃烧时,向下喷出大量气
当
学
堂
方 体,根据作用力和反作用力关系,气体将对火箭产生向上 双
案
基
设 计
的推力.
达 标
图3-1-1
达 标
“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛.在一次
达 标
间加上两个同样的弹簧测力计.
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修1
教 学
(2)实验结论
课 堂
教 法 分 析
①两弹簧测力计的示数总是 相同 .
互 动
探
②两个物体之间的作用力总是 成对 出现的,即物体间 究
力的作用是 相互 的.
教
学 方
③施力物体同时也是 受力物体
案 设
是
施力物体 .
计
当
,受力物体同时也
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 必修1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
物理3-1《牛顿第三定律》课件(沪科版必修1)
(3)相互作用的一对力,可任选其中一个力称为作用力,则另一个力就是反 作用力.
(4)一对作用力和反作用力的性质总是相同的,即:作用力是弹力;则其反 作用力一定也是弹力;作用力是摩擦力,其反作用力也一定是摩擦力.(以后 学习以上各种性质的力)
二、牛顿第三定律
● 要点梳理 (1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作 用在同—条直线上. (2)牛顿第三定律阐明了相互作用的物体之间的作用力和反作用力的关系, 因而,应用牛顿第三定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力 分析,为我们提供了一个对物体受力分析的新途径. ● 重点解读 (1)作用力和反作用力的相互依赖性.它们相互依存,以对方作为自己存在 的前提. (2)作用力和反作用力的同时性.它们同时产生,同时变化,同时消失,而 不是先有作用力后有反作用力.
用的物体上的两个力,必定是一对作用力与反作用力 D.相互作用的一对力中,究竟称哪一个力为作用力,是任意的
【解析】 作用力与反作用力只能发生在两个相互作用的物体之间,发生 “相互作用”是产生作用力与反作用力的根本条件.作用力与反作用力的基 本特点是“大小相等、方向相反、在同一条直线上,但作用点分别在不同物 体上”.因而A、B选项错误,C选项正确.作用力与反作用力是互为相称 的,没有严格的区分,因而D答案正确. 【答案】 CD 【解题关键】 (1)两个物体发生相互作用,是产生作用力与反作用力的根 本条件. (2)作用力与反作用力的特点是“等值、反向、共线、异体”.
3.牛顿第三定律
(1)牛顿第三定律的表述:两个物体之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(2)牛顿第三定律的数学表达式: F=-F (负号表示反作用力F′与 作用力F的方向相反).
沪科版高中物理必修一课件-3.1 牛顿第三定律 (共18张PPT)
异极互相吸引
两块磁铁之间的排斥作用
同极互相排斥
1、两个物体之间的作用总是相互的。 2、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。
3、物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和 反作用力。
G'
人所受重力的反作用力?
人吸引地球的力 G 手给桌面的压力的反作用力? 桌面给手的支持力
不能求合力(效果不能抵消) 能求合力(效果能抵消)
1、关于作用力与反作用力,下列叙述正确的 是( BC ) A、一对作用力与反作用力的合力等于零。 B、作用力与反作用力必定是同种性质的力。 C、作用力与反作用力同时产生,同时消失。
D、两个物体处于相对静止时,他们之间的作
用力与反作用力的大小才相等。
一 作用力与反作用力的关系
大小和方向的特点 1、作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在 一条直线上。 产生和消失的特点 2、作用力与反作用力总是同时产生、同时消失、同 时变化。 力的性质 3.作用力和反作用力是同一性质的力。 作用的物体和作用的效果 4、作用力和反作用力作用在两个相互作用的不同物体 上,各自产生作用效果,不会抵消。
三、平衡力:
F 桌对木块的支持力
G木块的重力
作用在一个物体上的两个力,大小相等,方向相
反,作用在同一条直线上,这两个力叫做平衡力
四、区别
F 桌对木块的支持力
F
-F 木块对桌的压力
作用力与反作用力
G木块的重力
一对平衡力
相同点
等大、反向、共线。
不 同 点
作用在两个物体上 性质相同 具有同时性
作用在一个物体上 性质不一定相同 不一定具有同时性
B、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力 和反作用力。 C、物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力就是 同一性质的力。
沪科版物理必修1课件:3.1
3.对牛顿第三定律的理解 (1)牛顿第三定律与参考系的选择无关,这是
因为物体间的相互作用是客观存在的,不因
参考系的不同而使物体间相互作用的性质发 生任何变化. (2)对定律内容中“总是”二字的理解: “总是”是强调对于任何物体,在任何条件 下,作用力和反作用力的关系都成立.
栏目 导引
第3章
力与相互作用
栏目 导引
第3章
力与相互作用
当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中 深b=4 cm时,弹簧测力计和台秤的读数分别 为多少?(已知:ρ水=103 kg/m3,g取10 m/s2) 【审题指导】 弄清弹簧测力计、台秤的读
数表示怎样的含义.(弹簧测力计、台秤所受
弹力的大小)
栏目 导引
第3章
力与相互作用
个物体上.
栏目 导引
第3章
力与相互作用
物体和桌面受力情况如图所示.
因物体处于平衡状态,且N与G作用于同一物
体,因此N和G是一对平衡力,故A正确.因
作用力和反作用力分别作用在两个物体上, 故B错.因压力是弹力,而弹力与重力是性质 不同的两种力,故C错.
栏目 导引
第3章
力与相互作用
支持力和压力是由于物体与桌面相互作用(
力与相互作用
新知初探自学导引
一、从拔河比赛谈起 实验发现:无论是一方“主动”施力,还是 双方同时施力,两个测力计的示数总是_____ 相等 的. 二、牛顿第三定律
1.力的概念:物理学中,把物体之间的相互
作用称作力.
栏目 导引
第3章
力与相互作用
2.作用力和反作用力:物体之间的相互作用 总是成对出现的,通常叫做作用力和反作用
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两
高中物理 3.1 牛顿第三定律课件 沪科版必修1
T
解析 (jiě xī)
mg
绳和物体相互之间的 受力物体不同
一对平衡力 作用在地球上
第十六页,共25页。
针对训练 2 如图所示,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
“四同”表示:
(1)同大小:大小_____相__等___
(2)同直线:作用在___同__一__条___直__线__上 (3)同存亡:同时___产__生_、同时_____消_、失同(xi时āo变sh化ī) .
(4)同性质:作用力是引力,反作用力也是引力;作用力 是弹力,反作用力也是弹力;作用力是摩擦力,反作用 力也是摩擦力.
第四页,共25页。
(1)上面事例或实验中,当一个物体(设为甲)对另一个物体 (设为乙)施力时,乙对甲有作用吗? (2)上面两个例子中相互作用力各是什么(shén me)性质的 力?一对相互作用力的性质相同吗? (3)物体间相互作用的一对力作用在几个物体上?
(1)甲对乙施力时,乙对甲也同时产生了作用力. (2)前者相互作用力都是弹力;后者相互作用力都是引力或 都是斥力;相同(xiānɡ tónɡ). (3)两个.
例3:如图所示,吊于电梯天花板上 的物体处于静止状态,下A列说法中正 确(zhèngquè)的是( ) A.绳对物体的拉力和物体对绳的拉 力是一对作用力与反作用力 B.物体的重力和物体对绳的拉力是 一对平衡力 C.物体的重力与绳对物体的拉力是 一对作用力与反作用力 D.物体的重力的反作用力作用在绳 上
3.1《牛顿第三定律》教学设计17(沪科版必修1)
3.1《牛顿第三定律》教学设计三维目标知识与技能1.知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法.2.理解牛顿第一定律的内容及意义.3.知道什么是惯性,会正确地解释有关惯性的现象.过程与方法1.观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系.2.通过实验加深对牛顿第一定律的理解.3.理解理想实验是科学研究的重要方法.情感态度与价值观1.通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性.2.感悟科学是人类进步的不竭动力.教学重点1.对牛顿第一运动定律和惯性的正确理解.2.科学思想的建立过程.教学难点1.力和运动的关系.2.惯性和质量的关系.教具准备多媒体课件、小车、小球、毛巾、玻璃板、斜槽、刻度尺、木块、气垫导轨、滑块、气垫导轨装置、伽利略针和单摆实验装置.课时安排1课时教学过程[新课导入]做实验引入力和运动的关系,引发学生的思考.【参考实验】在讲台上放一辆小车,使它处于静止状态.师:怎样才能让小车运动起来呢?生:要用力去推它.师:从这个例子很容易得到:物体要运动,需要对它施加力的作用,那么力和运动之间关系如何呢?本节课我们就来探究这个问题.[新课教学]承接刚才的实验现象,演示当物体不再受手的推力时,物体停止运动.师:静止在水平面上的物体,用力去推,物体由静止变为运动;一段时间后撤掉该力,物体的运动状态又如何?生:一段时间后撤走该力时,物体速度越来越慢,最终停下.师:根据以上的例子,思考“运动一定需要力来维持吗”.生1:需要.因为用力推物体它才能运动,而撤走了这个力物体最终会停下,所以,运动必须用力来维持.生2:不一定,按照生1的说法,运动一定需要力来维持的话,撤走了力,物体应该立刻停下才对.生3:例如在空中飞行的足球,已经不再受到脚的作用力,但仍然向前运动,因此“物体的运动不一定需要力的作用”.师:相同条件下空中飞行的足球比地滚球运动的距离要长很多,地滚球为什么运动一会儿就停止呢?生:因为受到阻力.师:如果没有阻力的作用,足球将会怎样运动?生:将不会减速.师:(鼓励)很好,现在我们看一个实验.实验演示:让一个小球从斜面上滑下,斜面末端分别放毛巾、木板和玻璃板,让学生仔细观察实验现象.师:仔细观察实验现象并得出结论.生1:实验现象是当斜面末端的接触面越光滑,小球滑动的距离越远.生2:说明摩擦力是阻碍物体运动的原因,因为摩擦力的存在使物体运动状态发生了变化.师:如果没有摩擦力的作用,小球又将会怎样运动呢?大家大胆猜想一下.生1:不好预测,因为没有摩擦力这种情况不可能存在.生2:如果没有摩擦力的作用,物体将永远运动下去.师:现在就让我们沿着历史的足迹看一下物理学的先知们是如何一步步从黑暗走向光明的.一、理想实验的魅力演示多媒体课件首先是亚里士多德的错误观点:必须有力作用在物体上,物体才能够运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方.接着演示伽利略是如何利用理想实验反驳伽利略错误的观点的.师:伽利略对于“运动与力的关系”,构思出如图4-1-1所示的“理想实验”.将轨道弯曲成曲线ABC的形状,在轨道的一边释放一颗小球,如果不存在摩擦力,小球将上升到哪里?图4-1-1生:不存在摩擦力的话,小球将上升到与A点相同高度的C点.师:下面我们通过动画模拟验证同学们的说法.动画模拟师:若将轨道的倾角减小,弯曲成曲线ABD或曲线ABE,小球最高将上升到哪个位置?路程是增大还是减小?生:同样上升到与A点同高度的D点或E点,路程增大了.师:假如将轨道弯曲成一侧水平及曲线ABF的形状,这时会发生什么情况呢?生:由于BF是水平的,小球就再也达不到原来的高度,如果不存在摩擦力,将永远运动下去.师:下面我们通过动画模拟验证同学们的说法.动画模拟、验证学生的想法师:伽利略根据“理想实验”断言:小球应该以恒定的速率永远运动下去.由此可推断,在水平面上做匀速运动的物体并不需要用外力来维持.师:理想实验,是科学研究中的一种重要的方法.它突出了事物的本质特征,能达到现实科学实验无法达到的极度简化和纯化的程度.它不仅可以充分发挥理性思维的逻辑力量,还可以让思维超越当时的科学技术水平,在想象的广阔天地里自由驰骋.演示实验:把滑块放到气垫导轨上面,调整气垫导轨水平,滑块与导轨间形成气层,从而使滑块与导轨间的摩擦变得很小,推一下滑块,让学生观察滑块的运动是什么运动.师:滑块的运动是什么运动?生:近似匀速直线运动.师:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正的开端.这个发现告诉我们,根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,因为它们有时候会引到错误的线索上去.【知识拓展】可以用多媒体演示伽利略的另外一个理想实验:参考实验案例.多媒体演示:伽利略针和单摆实验:伽利略受教堂内吊灯摆动的启发,运用逻辑思维的方法进行分析,得出了与亚里士多德不同的力与运动的关系的结论.在如图4-1-2所示的装置中,将摆球拉到一边,由静止开始释放小球,摆球会摆到另一边,用水平长尺标记其高度,用一根针多次改变小球的悬点,重复实验.在当时的测量条件下,伽利略得出的结论是:摆球能上升到原来的高度.这个实验后来被称为“伽利略针和单摆实验”.图4-1-2师:伽利略同时代的法国科学家笛卡儿补充和完善了伽利略的观点,明确指出:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动.他还认为,这应该作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然观的基础.二、牛顿物理学的基石——牛顿第一定律师:伽利略对物体不受外力时的运动作了准确的描述,但他并没有明确指出运动和力之间的关系是什么.笛卡儿在伽利略的基础上更近了一步,更为接近真理.牛顿在前人工作的基础上,根据自己的研究,系统地总结了力和运动的关系,于1687年发表了他的著作——《自然哲学的数学原理》,提出了三条运动定律,奠定了经典力学的基础.其中,牛顿第一定律的内容是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.师:既然牛顿第一定律是最完善的,那么它从几个方面阐述了力和运动的关系?组织学生进行讨论.生:两个方面:不受力时,物体保持匀速直线运动状态或静止状态;受力时,力迫使它改变运动状态.师:什么叫运动状态的改变?生:速度的大小和方向的改变称之为运动状态的改变.师:牛顿第一定律可不可以用实验来验证?什么时候可以看作不受力并举例说明.生:不能.因为不受力作用的物体是不存在的.当物体受力但所受合力为零时可以看作物体不受力.比如:冰面上滑动的冰块、冰壶球.师:一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性;所以牛顿第一定律又叫做惯性定律.师:简述惯性定律和惯性的区别和联系.生:惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律.惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.师:惯性能解释日常生活中的许多现象.例如:当汽车启动时,车上的乘客会向后倾斜,为什么?生:因为汽车已经开始前进,乘客的下半身受到汽车的作用而随车前进,由于惯性的作用,其上半身仍然保持静止状态,所以车上的乘客会向后倾斜.师:当汽车刹车时,车上的乘客会向前倾斜,为什么?生:因为汽车刹车时,乘客的下半身受到汽车的作用而随车减速,由于惯性的作用,其上半身仍然保持原来的速度前进,所以车上的乘客会向前倾斜.【课堂交流】师:现代汽车中,通常有安全带、安全气囊和头枕等设备,从惯性的角度说明它们有什么作用.参考答案:当紧急刹车时,车虽然停下了,人却因惯性仍然向前,而安全带、安全气囊和头枕等设备会给人阻力,保护人的安全和减少伤害.师:从牛顿第一定律知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”,这种“本领”与什么因素有关呢?【课堂训练】(1)一切物体总保持_________状态或________状态,直到有_______迫使它改变这种状态为止.(2)物体保持__________________的性质叫做惯性.惯性是物体的__________,与物体的运动情况或受力情况__________.(3)伽利略的理想实验说明了_______________________.答案:(1)匀速直线运动静止外力(2)匀速直线运动状态或静止状态固有属性无关(3)力是改变物体运动状态的原因三、惯性与质量师:运动的火车比运动的自行车停下来要困难得多,可见物体的惯性即保持匀速直线运动状态或静止状态的本领,它与物体的质量有关,有什么关系呢?生1:物体的惯性与质量有关,与物体的速度有关,比如运动的汽车,质量越大,速度越快,要停下来就越困难.生2:刚才那位同学说的不对,物体的惯性与速度无关,因为惯性是指物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.汽车的惯性的大小,是看它保持静止或保持某一速度的能力的大小.只要速度有所改变,运动状态就改变了,并不一定要从运动到静止.师:讨论、总结一下惯性的特点.学生进行讨论后总结.生:一切物体都有惯性,在任何状态下都有惯性;惯性是物体的固有性质;物体的惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大,运动状态越难以改变;质量越小,惯性越小,运动状态越容易改变;惯性的大小只与质量有关,与其他因素无关.【课堂训练】在路上跑的人被绊倒时是向前趴着倒下,而慢走的人滑倒时,则大多数是后仰着地摔倒,试论述其原因.解析:这是因为人在跑的时候人的重心在人的整体的前方,当人的脚遇到障碍物之后,由于惯性的原因使其上半身继续向前运动,容易向前趴;而慢走的人由于重心在整个身体的后面,所以经常后仰着地摔倒.[小结]通过本节的学习,我们知道了:(1)历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究.(2)伽利略得到力和运动关系的研究方法.(3)牛顿第一定律的内容.(4)惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法.[布置作业]教材第75页问题与练习.[课外训练]1.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是A.牛顿第一定律是一条实验定律B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C.惯性定律和惯性的实质是相同的D.物体的运动不需要力来维持2.一个物体保持静止或匀速运动状态不变,这是因为A.物体一定没有受到任何力B.物体一定受到两个平衡力作用C.物体所受合力一定为零D.物体可能受到两个平衡力作用3.下列关于惯性的说法中,正确的是A.人走路时没有惯性,被绊倒时有惯性B.百米赛跑到终点时不能立即停下是由于惯性,停下时就没有惯性了C.物体没有受外力作用时有惯性,受外力作用后惯性被克服了D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关4.有人设想,乘坐气球飘在高空,由于地球的自转,一昼夜就能周游世界.请你评价一下,这个设想可行吗?参考答案1.答案:BD解析:牛顿第一定律是物体在理想情况下的运动规律,反映的是物体在不受外力情况下所遵循的运动规律,而自然界不受力的物体是不存在的,所以A是错误的.惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,惯性定律(即牛顿第一定律)则反映的是物体在一定情况下的运动规律,所以C错误.由牛顿第一定律知,物体的运动不需要力来维持,但改变物体的运动状态则必须有力的作用.2.答案:CD解析:物体不受任何力的状态是不存在的,物体保持静止或匀速直线运动时所受的合力一定为零,可能是两个力,也可能是多个力.3.答案:D解析:惯性是物体的固有属性,与其内在因素即质量有关,与受力与否及运动状态无关.一切物体都有惯性,质量是物体惯性大小的量度,静止物体的惯性是保持静止,匀速运动的物体的惯性是保持其速度不变.当物体在外力作用下运动状态发生变化时,只要其质量不变,其惯性大小不发生变化.4.解析:因为地球上的一切物体(包括地球周围的大气)都随着地球一起在自转,气球升空后,由于惯性,它仍保持原来的自转速度.当忽略其他与地球有相对运动(如风)的作用产生的影响时,升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态,不可能使它相对地球绕行一周的.板书设计活动与探究1.一切物体在任何状态下都具有惯性,惯性是物体固有的特性,所以惯性的大小对我们日常的生活和生产的影响不可忽视.我们也按照需要采取了各种措施去增大或减小惯性的影响,请以“惯性的影响与利用”为题写一篇课题汇报.2.请设计小实验或小制作,验证物体是具有惯性的.。
物理必修Ⅰ沪科版3.1牛顿第三定律课件
(2)方向关系 ) 作用力和反作用力方向相反, 在同一直线上。 (3)作用点 ) 作用力与反作用力的作用点在相 互作用的两个物体上。
牛顿第三定律
【定义】:两个物体之间的作用力与反 定义】 作用力总是大小相等,方向 相反,作用在同一条直线上。 理解: 理解:定义中的“总是”是强调对于任何 物体,在任何情况下均成立。 1、不管物体大小形状如何。 2、不管物体的运动状态如何。 3、作用力与反作用力是同时产生、 变化及消失。
拔河
用传感器探究作用力与反作用力的关
1、左边两图反映了什么? 、左边两图反映了什么? 2、右图反映了作用力和反作用力的大小有什么关系? 、右图反映了作用力和反作用力的大小有什么关系? 3、右图反映了作用力和反作用力的方向有什么关系? 、右图反映了作用力和反作用力的方向有什么关系?
例1、当两只手分别用20N的力在同一 、 直线上沿相反方向拉弹簧秤的挂 钩和手拉环,弹簧秤的示数是多少? 答:20N
第三章 力与相互作用
3.1 牛顿第三定律
学习目标 : 1、知道作用力与反作用力的概念 2、理解、掌握牛顿第三定律 3、区分平衡力跟作用力与反作用力
物体之间的作用是相互的
物体之间的作用是相互的,我们把 物体之间的一对相互作用力叫做 作用力和反作用力。 作用力和反作用力
问:AB之间有相互作用,A对B有作用 力的同时B对A也有作用力,请问 哪一个力是作用力?哪一个是反 作用力? 【牢记】:相互作用的一对力,任选其 中一个称为作用力,则另一 个称为反作用力。
师生互动实验
老师和一个小个子同学进行拔河比赛( 老师和一个小个子同学进行拔河比赛(不用绳 手与手对拉) 结果发现老师胜了,学生输了。 子,手与手对拉) ,结果发现老师胜了,学生输了。
2014高中物理3.1牛顿第三定律教案(沪科版必修1)
3.1《牛顿第三定律》教学设计一【本节教材分析】从课程整体而言,牛顿运动定律是动力学的基础。
牛顿三大定律是一个有机的整体,牛顿第一定律和第二定律是对单个物体而言的,牛顿第三定律作为其中的一个独立定律,应用极其广泛。
要分析清楚物体系间的内力和外力,全面认识物体间的运动规律,必须研究物体之间的相互作用、相互影响,即进行“牛顿第三定律”的学习。
在新课程理念下,本节课注重知识的获取过程,从生活中的物体间相互作用力引入新课,把演示实验处理为学生随堂实验,使学生亲身体会作用力和反作用力的关系。
在分析作用力和反作用力的关系在不同运动状态下均成立时,采取多种的实验方法,如静止状态下弹簧称对拉,在儿童公园的转台上弹簧称对拉,利用传感器数字实验系统探究作用力和反作用力的关系。
使学生体会物理规律的得出不是靠一个实验就能得出的。
通过讲解牛顿第三定律在生活中的应用实例,让学生感到物理知识在生活实际的有巨大的应用,对社会发展起到了重要的作用;分析玩具汽车的牵引力来源和拔河比赛游戏,活跃了课堂气氛,在愉快的学习过程中体会牛顿第三定律,讲解牛顿第三定律在生活中的应用实例,让学生感到物理知识在生活实际的有巨大的应用,对社会发展起到了重要的作用。
二【学生学习现状分析】学生在初中已有“力是物体间的相互作用”的知识,学生在学习本节课前已经学习了牛顿第一定律和牛顿第二定律,对力和运动的关系有了一定的初步认识。
但是学生对研究对象仍然常常分辨不清,经常混淆物体系间的内力和外力。
故他们对定律的认识既熟悉而又较片面,这就迫切需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷。
高中学生已经有一定的辩别能力,对常见的一些物理现象,物理知识如果只是简单重复,则学生对此不太关注、不感兴趣。
作为高中学生,他们的好奇心强,积极性、主动性较强,有参与意识。
因此,在教学中要以各种方式激发其注意力,设置“物理问题情景”,引发学生“思维冲突”,设法采用各种实验,让学生认识到“牛顿第三定律”得来的不易,培养总结物理规律的方法。
物理必修ⅰ沪科版3.1牛顿第三定律课件.
力是物体间的相互作用 牛顿第三定律
1
• 一、知识目标教学目标 • 1.知道力的作用是相互的,知道作用力和反作用 力的概念. • 2.理解牛顿第三定律的确切含义,能用它解决简 单的问题. • 3.能区分平衡力跟作用力和反作用力. • 二、能力目标 • 1.学会在对物体进行受力分析时,能找出各对作 用力和反作用力. • 2.培养学生的实验观察能力和分析能间的作用力和反作 用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
• 思考与讨论 • (1)举几个应用牛顿第三定律的例子。 • (2)作用力和反作用力对物体的作用效果是否一 定相同,请举例说明。 • (3)作用力和反作用力跟平衡力有什么区别。
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再见 8
思考与讨论 什么是力呢? 怎样理解力是物体之间的相互作用?
观察下面的现象并分析 (1)磁铁间的相互作用
1、力是物体间的相互作用
分析
3
(2)磁铁与铁块之间的相互作用 我们通常说磁铁吸引铁,铁是否也能吸引磁 铁呢?
分析
4
(3)火箭与气体之间的相互作用
F1
气体对火 箭的推力
F2
火箭对气 体的推力
5
分析与讨论 通过对上面现象的观察和分析,可以得出什么 结论? 能不能找到这样的情况:一个物体对另一个物 体有力的作用,而另一个物体对这个物体却没有 力的作用。
力是物体与物体间的相互作用。物体 间相互作用的这一对力叫做作用力和反作 用力。
思考与讨论 作用力与反作用力有什么特点。
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6
2、牛顿第三定律
• 作用力和反作用力之间存在什么关系呢? • 实验:把两个弹 B A •簧秤A和B联结在一 •起(如图),用手弹簧 •秤A。 • 观察实验并讨论 • (1)在本实验的中,哪几对力是作用力和反作用 力? • (2)作用力和反作用力之间有什么关系?
高中物理 3.1 牛顿第三定律 课件(沪科版必修1)
6.喷气式飞机飞行时,利用了作用力与反作用 力的原理.有人认为喷气式飞机喷出的气体向后推 动空气,空气就向前推动飞机,喷气式飞机正是由 于受到了这个推力才能克服阻力向前飞行的.这种 说法错在哪里?正确的说法是什么? 答案:这种说法是错误的.正确的说法是:喷 气式飞机给喷出的气体一个作用力,而喷出的气体 给飞机一个反作用力,飞机就是受到这个反作用力 的作用,才克服阻力向前飞行的.
第三章
力与相互作用
第1课时 牛顿第三定律
图3-1-1
当人从船上跳上岸时, 船却向后退去;火箭点火 发射时,我们会看到喷出 的火舌,实质上是高温高 压的气体.船和火箭是如 何获得前进的动力的呢? 这两个例子说明了力的作 用具有什么特点?
知识梳理
一、作用力与反作用力 1.作用力和反作用力的产生 手拍桌子时,手对桌子施加一力,桌子对手也 相互作用力,若把手 有一作用力,手和桌子间产生____ 作用力 ,则桌对手的力就叫_________. 反作用力 对桌的力叫_______ 2.作用力和反作用力是相互的 一个物体对另一物体有作用力时,该物体也受 反作用力 即力是成对出现的,施 到另一物体对它的________. 受力物体 ,受力物体同时也是___ 施 力物体,同时是_________ 力物体 _______.
二、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 相等 同一条直线上 ____,方向____ 相反,作用在_____________. F乙对甲,其中F甲对乙、 2.表达式:F甲对乙=- _______ 作用力 反作用力,负号表示两个 F乙对甲分别表示______ 和________ 力方向相反 ________. 物体间的 3.意义:揭示了力的本质和来源是________ 物体而存 ________,也同时揭示了力不能离开____ 相互作用 在.
